Главная | Обратная связь

Свойства модифицированного сталефибробетона

Опыт эксплуатации мостов по­казывает, что срок службы большин­ства из них намного, а иногда и в несколько раз ниже нормативного. Среди многих причин, влияющих на быстрое снижение эксплуатацион­ной надежности отечественных мо­стов, важное место занимает отсут­ствие материалов, обладающих не­обходимыми качествами и свойства­ми для изготовления и ремонта мостовых элементов.

Решение многих проблем воз­можно на путях применения новых композитных материалов, в частно­сти, сталефибробетона. Это пока еще малоизученный материал, ко­торый обладает рядом замечатель­ных качеств, гарантирующих ему достойное место в отечественном мостостроении.

Под сталефибробетоном здесь понимается бетон, армированный стальными иголками (фибрами). Для этого были применены фибры типа SF 01-32 фирмы 'Харекс', из­готовляемой ДАОЗТ "Курганстальмост" по ТУ 5263-001-04697311-96.

В ходе опытов изучались свойства сталефибробетона, непосредственно оп­ределяющие долговечность этого материала, в частности, водонепроницаемость и морозостойкость. Ис­пытанию подвергались образцы из цементно-песчаного (В30) и тяжелого (B35) бетона. Часть образцов армировали стальной фиброй.

Для модификации бетонных и сталефибробетонных смесей приме­няли химические добавки: много­функциональные (ЦМИД-4 и С-3) и монодействия (КТП и ГКЖ-94). До­бавки позволяют улучшить такие свойства, как морозостойкость и водонепроницаемость материала, а также оптимизировать различные технологические и эксплуатацион­ные характеристики сталефибробе­тона

Эффективность химических до­бавок в сталефибробетонной смеси существенно увеличивается в слу­чае применения РПА-технологии, основанной на использовании роторно-пульсационного аппарата. При пропуске через этот аппарат воды с полимерными и минераль­ными добавками возникает эффект активизации. Он объясняется создаваемой в системе аппарата ка­витацией—разрушительный про­цессом, происходящим на молеку­лярном уровне, с образованием пу­зырьков воздуха (давление до 10 атм.). При этом наблюдается про­цесс разрушения перемешиваемых материалов с одновременным по­вышением их удельной поверхнос­тной энергии. При добавлении в воду затворения некоторой части цемента увеличивается его удель­ная поверхность (до 2000 г/см²) и образуется коллоидно-цементный клей, который равномерно распре­деляет цемент по всей поверхности инертных. При этом достигается эффект — в виде получения высо­копрочных бетонов (до 1000 кгс/см²) и значительного улучшения многих других их свойств.

Результаты проведенных иссле­дований свидетельствуют о значительной эффективности применения роторно-пульсационных аппаратов (РПА-технология) для приготовле­ния сталефибробетона, модифици­рованного комплексной добавкой ЦМИД-4. Водонепроницаемость та­кого бетона существенно возраста­ет по сравнению с обычным бето­ном.

Морозостойкость сталефибробетонных образцов, испытанных по ускоренной методике (в солях), ока­залась значительно более высокой, чем контрольных образцов из обыч­ного бетона. Первые практически не потеряли своей прочности после насыщения солевым раствором (контрольные образцы) и после цик­лического замораживания. В ре­зультате испытаний подтверждена высокая коррозионная стойкость сталефибробетона, модифицированного добавкой ЦМИД-4.

Полученные промежуточные результаты (испытания еще продол­жаются) свидетельствуют о том, что предел прочности на сжатие сталефибробетонных кубов, изготовлен­ных с добавкой ЦМИД-4 на основе РПА-технологии, выше прочности образцов из обычного бетона в 1,5... 1,6 раза, на сжатие призм — в 1,6 раза, на растяжение — в 2,6 раза [8].

Испытания показали, что добав­ка КТП при наличии РПА-технологиилибо нейтральна, либо дает понижающий эффект. Применение ее в составе сталефибробетонных сме­сей нерационально.

Значительное улучшение ряда важных характеристик долговечности бетона путем армирования его фибрами и введение добавки ЦМИД-4 на основе РПА-технологии позволяет применить новый матери­ал во многих областях мостострое­ния.

Сталефибробетон эффективен при армировании голов свай и обо­лочек, работающих на жесткие ударные и вибрационные воздей­ствия, при изготовлении тонкостенных конструкций, при ремонте кон­струкций и др.

Для мостостроителей представ­ляет интерес быстрый набор проч­ности сталефибробетоном с добав­кой ЦМИД-4. Так, класс бетона (в процентах от проектного значения) составил: через 3 сут—85, через 7 сут — 130, через 28 сут — 138%. При этом вместо бетона класса В30 получили бетон класса B55.

Особо следует отметить покры­тия проезжей части мостов, в том числе и по ортотропной плите метал­лического пролетного строения.

Сталефибробетонное покрытие может стать заменой широко применяющегося в настоящее время “пирога” из сточного треугольника, гидроизоляции и защитного слоя. Не­посредственная экономия от замены такого “пирога” с рулонным гид­роизоляционным слоем материа­лом 'Мостопласт' составляет 21,1 руб./м². Трудоемкость работ при этом снижается на 40%, меж­ремонтные сроки увеличиваются в 2...3 раза [8].