Введение к работе
Актуальность темы. На современном уровне индустриализации строительства одной из главных задач является снижение массы зданий и сооружений за счет внедрения облегченных конструкций, т.к. нередко в конструкциях около половины несущей способности идет на восприятие собственной массы. Кроме того, удорожание топлива диктует целесообразность улучшения теплотехнических свойств бетона за счет уменьшения его плотности, что учитывается в готовящейся новой редакции СНиП П-3-79 "Строительная теплотехника".
Наибольшее развитие в нашей стране получили легкие бетоны на керамзитовом гравии. Массовое применение в настоящее время находят керамзитобетони классов ВЗ.5-В15. В то же время в практике строительства наметилась тенденция на использование керамзитового гравия в бетонах повышенных классов от В20 до В4С и дане выше. Объясняется это тем, что в Европейской части территории России иссякают запасы природных месторождений высокопрочного камня.
В навей стране уже имеется опыт изготовления строительных конструкций из керамзитобетоне классов до В40. Однако такой бетон чаще всего имеет сравнительно большую средне» плотность -1800 кг/м3 и более, СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции" предусматривает применение легких бетонов классов до В40 при марках по средней плотности до Ц2000. Это связано с тем, что для приготовления конструкционного керамзитобетоні применяют тяжелый керамзитовый гравий с насыпной плотностью равной или более 800 кг/м3 и плотный кварцевый песок.
С целью снижения массы керамзитобетоне в настоящей работе использовали керамзитовый гравий с прочностью керамзита в цилиндре RK" = 4...8 МПа, имеющий насыпную плотность 450-700 кг/м3, а также пористые дробленый и окатанный пески с насыпной плотностью соответственно 90G к 700 кг/м3. использование таких материалов, а также новых принципов подбора рецептурных составов легкого бетона, обеспечивающих формирование структуры с минимальным количеством дефектов, а также оптимизация технологических параметров производства керамзитобетонних изделий позволили получить керамзитобетон классов В20-В50 с плотностью до 1600 кг/м3 и внедрить его в производство несущих конструкций.
Работа выполнена в соответствии с Межвузовской научно-технической программой "Строительство" (приказ Комитета по высшей школе N 252 от 27.03.1991) е рамках темы НИР Ульяновского политехнического института "Совершенствование технологии производства железобетонных конструкций с пониженной материалоемкостью", а также комплексной программой ускорения научно-технического прогресса в народном хозяйстве Ульяновской области ка 1991-1995 гг. по теме 04.06.01.00.01 "Разработка технологии и внедрение керамзитобетона пониженной плотности в монолитном и сборном строительстве".
Целью работы явилось разработка оптимальной технологии получения конструкционного керамзитобетоне классов до В50 пониженной плотности и комплексное исследование его структуры и физико--механических свойств.
Для осуществления цели необходимо было решить следующие задачи:
оптимизировать рецептурные составы и технологические параметры производства цементных композиций на основе керамзита улучшенного качества, плотного и пористого песков;
исследовать напряженно-деформированное состояние композитов до приложения нагрузки и при осевом нагрузкении;
изучить условия формирования структуры композитов на микро-и макроуровнях;
установить прочностные и деформативные характеристики разработанного материала;
осуществить апробацию результатов исследований в производстве несущих конструкции.
Научная новизна заключается в следующем-.
разработана теория подбора рецептурных составов композиций с минимальным количеством дефектов в структуре;
установлены основные принципы снижения средней плотности конструкционного керамзитобетона на 400-500 кг/м3 по сравнению с нормируемой;
расширен диапазон высокопрочных керамзитобетоне до класса В50;
теоретически обосновано и практически доказано физико-химическими исследованиями влияние гидравлической активности заполнителя на адгезионные свойства граничного слоя фаз цементного композита;
установлены оптимальные технологические режимы полунения конструкционного керамзитобетона пониженной плотности;
получены математические модели прочностных и деформативных свойств керамзитобетона пониженной плотности классов В20-В50 необходимые при проектировании конструкций.
Практическое значение работы состоит:
во внедрении результатов исследований на заводах ЖБИ г. Ульяновска и Ульяновской области при производстве несущих керамзитобетонних конструкций;
в связанном с этим снижением материалоемкости и экономией в денежном выражении;
в возможности использования полученных характеристик бетона проектными организациями при проектировании новых конструкций из высокопрочного керамзитобетона;
в использовании материалов исследований при разработке и издании "Рекомендаций по технологии изготовления конструкций из легких бетонов классов по прочности В15-40 плотностью 1200-1500 кг/м3".
Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на научно-технической конференции "Пути повышения эффективности внедрения научных разработок в строительное производство" (Ульяновск,19Э0г), на ежегодных НТК УлПИ (1989-1995гг).
По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Результаты исследований прошли производственную апробацию в АООТ "Завод ЖБИ-3" г. Ульяновска, где налажено массовое изготовление безраскосных ферм пролетом 18 и 24 м и плит покрытий размером 3x12 м из керамзитобетона пониженной плотности.
За участие в разработке и внедрении в производство плит покрытий одноэтажных промышленных зданий из керамзитобетона пониженной плотности автор была награждена бронзовой медалью ВДНХ СССР.
Структура и обьеи работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, приложений и списка использованной литературы, включающего 118 наименований. Основная часть работы изложена на 208 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунков и 48 таблиц.
На защиту выносятся:
- результаты структурных исследований, являющихся теоретическим
обоснованием технологии получения конструкционного керамзитобетона пониженной плотности;
практические рекомендации по получению керамзитобетони пониженной плотности за счет оптимизации технологических режимов;
математические модели основных прочностных и деформативных свойств разработанного материала;
результаты производственной апробации технологии изготовления конструкций из керамзитобетона пониженной плотности; технико-экономическая оценка эффективности этой технологии.
