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].
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|