Здавалка
Главная | Обратная связь

Эксплуатационные характеристики сталефибробетонных конструкций для дорожного строительства



К конструкциям дорожных одежд, элементов мостов, водо­отводных притрассовых лотков и т.д., работающих в условиях конти­нентального климата, помимо прочности и деформативности, предъявляются повышен­ные требования атмосферной стой­кости, морозостойкости, коррозион­ной стойкости.

Таким требованиям отвечает композиционный материал - сталефибробетон (СФБ). Как и другие композиционные материалы, при соблюдении необходимых правил при формировании его структуры он обладает свойствами, значительно превосходящими сумму свойств входящих в него компонентов.

Экспериментальную проверку атмосферной стойкости СФБ в ус­ловиях континентального климата осуществляли от 28 суток до 48 месяцев. В естественных условиях испы­тывали воздействие положительных и отрицательных температур, вет­ра, дождя, снега, солнечной ради­ации.

Результаты прочностных испы­таний, а также тща­тельный внешний осмотр образцов подтвердили справедливость пред­положения о высокой атмосферной стойкости СФБ в условиях континентального климата [9]. Коррозии фибр внут­ри образцов обнаружено не было. Полученные результаты хорошо со­поставимы с данными, полученны­ми другими исследователями.

Все изложенное выше послу­жило основанием для разработки конструкций дорожных одежд с при­менением СФБ для автодорожного строительства. С целью проведения производствен­ны испытаний были возведены опытные участки СФБ основания и покрытия автодороги жесткого типа второй технической категории.

При устройстве экспериментального основания в 1981г. СФБ смесь готовили на полевой установке для получения цементобетонной смеси.

Подготовка земляного полотна и устройство СФБ основания осуществлялись вручную.

После первого года эксплуата­ции на поверхности СФБ основания появились трещины длиной до 1,5м и шириной раскрытия до 6мм. Подобные же трещины и другие дефекты образовались и на типовом бетонном основании, расположен­ном рядом.

Для экспериментальной оценки СФБ, работавшего в основании до­роги, отбирали керны из самых по­врежденных зон опытного участка. Следует отметить, что керны из бе­тонного основания разрушались в процессе их отбора. Осмотр пока­зал, что фактическая толщина СФБ основания составляет 6см вместо 10см по расчету,

В результате недоуплотнения земляного полотна схема работы СФБ основания представляла собой самонесущий свод, в то время как по проекту основание должно рабо­тать как плита на упругом основа­нии.

Однако испытания СФБ образ­цов, полученных из кернов, имеющих трещину, показали их проект­ную прочность. Образцы СФБ без трещин имели прочность на растя­жение при изгибе на 30% выше проектной.

В течение 1 месяца после заделки отверстий от кернов трещины зак­рылись, состояние СФБ основания стабилизировалось.

Анализируя опыт устройства и эксплуатация СФБ основания автодороги, можно отметить, что в критических условиях недоуплотнения земляногополотна оно работает более надежно, чем типовое.

В 1982г. был возведен опытный СФБ участок покрытия автодороги. Расчетная толщина сечения покрытия составила 12см против 20см типового варианта. СФБ смесь го­товили на притрассовом ЦБЗ, оборудованном смесите­лем СБ-75 непрерывного действия принудительного перемешивания. Покрытие укладывали с помощью типового комплекса бетоноукладочных машин (БУМ). При обеспечении хорошего качества работ снижения производительности комплекса или ужесточения работы механизмов не было отмечено.

Наблюдения за состоянием по­крытия проводились с момента ук­ладки по 1986г ежегодно, а затем в 1990, 1996, 1998 годах. В течение всего времени эксплуатации отме­чалось стабильное состояние СФБ покрытия, не требующее ремонтов и восстановления.

Осмотр экспериментального участка покрытия через 18 лет эксплуатации показал, что видимых трещин или других дефектов на по­верхности покрытия не обнаружено, в то время как соседние участки их имели в значительном количестве. По результатам осмотра можно кон­статировать высокую стабильность и долговечность СФБ покрытия.

На основании анализа выпол­ненных работ можно сделать сле­дующие выводы:

• применение сталефибробетона в основании и покрытии автодо­рог второй технической категории весьма эффективно и обеспечива­ет их надежность и долговечность

• опытное строительство СФБ покрытия с помощью типового ком­плекса бетоноукладочных машин (БУМ) показало возможность и целесообразность его использования при возведении подобной дорожной одежды

• полученный положительный результат применения СФБ в конструкциях дорожных одежд свиде­тельствует о возможности и целесо­образности его дальнейшего приме­нения при возведении автодорог с высокой интенсивностью движения (первой и второй технических кате­горий) [9].

Применение строительного ком­позита - сталефибробетона для укрепления притрассовых водоотвод­ных канав позволяет значительно повысить долговечность конструк­ции, снизить ее материалоемкость, и, как следствие, ее массу, сократив при этом трудоемкость произ­водства работ.

В качестве прототипа при раз­работке сталефибробетонного притрассового водоотводного лотка был взят железобетонный лоток-полутруба. Конструкция элемента лотка была принята в виде усеченного полого полуконуса длиной 1050мм, с переменной толщиной стенок - от 30мм в опасном сечении (низ лот­ка) до 20мм в верхней части.

Для производства тонкостенных элементов СФБ лотков весьма рационален метод погиба свежеотформованной заготовки. Для этих целей была разработана специальная фор­мовочная установка. Распалубка, транспортировка и монтаж СФБ эле­мента может осуществляться с по­мощью самозажимных захватов и эксцентриковых грузозахватных ус­тройств.

Разработанная конструкция лот­ка прошла экспериментальную проверку в лабораторных и натурных условиях, результаты которой показали следующее:

• разработанный СФБ лоток обладает равной прочностью с ти­повым железобетонным, при этой его масса более чем в 2 раза мень­ше массы типового, трудоемкость изготовления снизилась на 36%, металлоемкость бортоснастки со­кратилась в 3 раза, себестоимость составила 81% по сравнению с типовым;

• при высоких технико-экономических показателях СФБ лоток обладает повышенными надежностью и долговечностью.

Осмотр образца, отобранного из стенки эксплуатируемого СФБ элемента лотка, показал, что при нали­чии поверхностной коррозии фибр внутри сечения она не наблюдает­ся. Наблюдения за состоянием СФБ лотка на протяжении 15 лет эксплуатации показали его высокую кор­розионную стойкость и общую ста­бильность работы.

В 1983г. был разработан и уло­жен на мосту через реку Повалиха СФБ вариант покрытия его проезжей части. При этом взамен типовой конструкции (общей толщиной 0,2м) было принято два слоя - сталефибробетон и гидроизоляция (общей толщиной 0,1м).

Такое решение позволило сни­зить трудоемкость производства работ на 15,5 %, материалоемкость на 48%, себестоимость на 21% при обеспечении заданной долговечно­сти, которая определяется повы­шенными водонепроницаемостью, морозостойкостью и износостойко­стью. Устройство СФБ покрытия было выполнено с использованием типового оборудования, а смесь на место укладки доставляли автосамосвалами [9].

Эксплуатация СФБ покрытий проезжей части моста в условиях сельской местности в течение 17 лет (при пропуске гусеничного транспор­та) позволила выявить факторы, не учтенные при подготовке и прове­дении натурного эксперимента, и в основном подтвердили правиль­ность выбранных предпосылок.

 







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