Файл: Резников Ю.К. Шунгизит и шунгизитобетон.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.07.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Т а блица

44.

Результаты расчета несущей

 

 

 

способности

панелей

 

 

 

Номера

Тнп

 

Расчетная разрушающая нагрузка

 

 

при призменной прочности по СНнП

 

панелей

панели

с0= 0

° сл о

е0= 7,Ъ

е„= 0

ео = 5

е0 = 7,5

 

 

 

 

 

II

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

СН-5

440

301

247

646

442

360

2

СН-3

169

447

- 3

СН-3

168

445

4

СН-5

450

308

252

660

451

370

и 3) наступило резкое уменьшение несущей способности, конструкция разрушилась.

При внецентренном сжатии продольные трещины появ­ лялись также в момент разрушения, а поперечные от изги­ бающего момента в растянутой зоне появлялись раньше.

Первые трещины величиной 0,05 мм на наружной гра­ ни на панели СН-5 № 1 появились при испытании с экс­ центриситетом е0 = 5 см от нагрузки 300 т. На панели СН-5 № 4, которая оказалась более прочной, подобные трещины появились от нагрузки 320 т при эксцентриситете еа = 5 см. При дальнейшем увеличении нагрузки ширина раскрытия трещины и их количество постепенно увеличи­ вались.

Максимальная ширина раскрытия трещин при испыта­ нии панели СН-5 № 1 с эксцентриситетом еа —■5 см от на­ грузки 440 т составила 0,15 мм, затем при сбросе нагрузки

трещины

закрылись

до

0,08 мм

и

перед

разрушением

при испытании

с эксцентриситетом

е° = 7,5 см достигли

у панели

СН-5

№ 1

0,5

мм и

у

панели

СН-5 № 4

0,1 мм.

Испытания показали, что при центральном и внецент­ ренном (при малых эксцентриситетах) сжатии панели типа СН-3 и СН-5 оказались достаточно трещиностойкими.

Деформативность

Основные показатели деформативных свойств испытан­ ных панелей приведены в табл. 45.

Деформации, замеренные при испытании панелей с по­ мощью индикаторов, электротензодатчиков и прогибомеров, представлены в виде графиков зависимости относи-

5*

91


Рис. 20. Относительные деформации шунгизитобетона панели СН-5 № 1 при центральном сжатии

тельных деформаций от нагрузки (рис. 20, 21) и графиков прогибов панелей (рис. 22).

В табл. 45 даны значения модуля упругости, определен­ ные при нагрузке на панель 100 т.

Нарастание прогибов панели посередине пролета от внеш­ ней нагрузки имело сравнительно плавный характер и почти прямолинейную зависимость. При центральном приложе­ нии нагрузки величина прогиба (за счет случайного экс-

9 2

Рис. 21. Относительные деформации шунгизитобетона панели СН-3 № 2

центриситета) от нагрузки ~ 400 in у панелей типа СН-5 № 1 и 4 не превышала 0,4—0,8 мм и типа СН-3 (№ 2 и 3) — 0,1—0,9 мм.

320

При внецентренном приложении нагрузки Р = 360 т с эксцентри­ ситетом е0 = 5 см отно­ сительный прогиб со­ ставлял

— = —— Ь— .

I 1100 960

Перед разрушением при испытании с эксцен­ триситетом е0 = 7,5 см у панели № 1I

I

290 270 '

Рис. 22. Продольный изгиб панели

СН-3 № 2 при центральном сжатии

 

 

Из приведенных данных следует, что жесткость испы­ танных шунгизитобетонных панелей очень велика.

9 3

В процессе испытания шунгизитобетонных панелей получены данные, полностью характеризующие работу заданной конструкции при центральном и внецентренном сжатии при изменении нагрузки до разрушающей. Эти данные были использованы при проектировании и отработке технологии проектных панелей.

Т а б л и ц а 45.

Результаты испытания панелей

на

деформативность

П оказатели

Средняя относительная деформация при нагрузке Р — 100 т е-10—6 . . . .

Модуль упругости шун­ гизитобетона Еэ, кгс/см* .

Прочность

бетона (куби-

ковая)

на

сжатие,

соответ­

ствующая

Еэ по

 

СНиП,

кгс/см2 ...................................

 

 

деформа­

Максимальные

ции сжатия

шунгнзитобе-

тона

перед

разрушением

6сж'Ю-5

...........................

 

растяжи­

Предельная

 

мость

 

шунгизитобетона

е р - 1 0 - 6 ...............................

 

 

 

 

Максимальный

 

прогиб

посередине

 

панели

при

центральном сжатии /ц, мм

То же, при внецентрен­ ном сжатии с эксцентриси­

тетом е0= 5

см, мм . . . .

То же,

при внецентрен­

ном сжатии с эксцентриси­ тетом е0=7,5 см, мм . . .

 

 

Панели

 

 

типа СН-5

типа

сн-з

 

№ 1

4

№ 2

№ 3

 

13,5

9,3

20

35

80 000

113 000

93 000

54 000

 

100

193

132

57

 

150

108

88

74

 

24

22

 

 

О

1 О сл

О Трь о 00

0,2—0,9

0,1—0,6

 

 

1

 

 

3,2—3,4

2,4—2,6

 

 

9,3—9,9

3,6—4,2

На основании испытаний шунгизитобетонных стеновых панелей установлено, что прочность, трещиностойкость и жесткость испытанных образцов шунгизитобетонных панелей типа СН-3 и СН-5 удовлетворяют нормативным показателям по СНиП для легкобетониых панелей.

Было отмечено также, что шунгизитобетон представляет собой перспективный материал для крупнопанельного стро­ ительства в северных районах.

9 4


Г Л А В А ѴП

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШУНЕИЗИТОБЕТОННЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ

Кроме накопленных опытных данных по физико-меха­ ническим свойствам шунгизита и шунгизитобетона марок 50, 75, 100 и отработки технологических параметров их про­ изводства для осуществления опытного строительства жи­ лых домов на Крайнем Севере необходимо было изучить также и теплотехнические свойства стеновых шунгизито­ бетонных панелей с тем, чтобы обеспечить при массовом их производстве и в особенности при эксплуатации домов полное соответствие их теплозащитных качеств всем тре­ бованиям СНиП и ГОСТ.

Для этого в производственных условиях полигона КЖИ-355 (Москва) были изготовлены стеновые шунгизи­ тобетонные панели, предназначенные для теплотехнических испытаний:

глухая стековая панель СН-3 из шунгизитобетона марки 50 объемной массы 990 кг/м3, толщиной 320 мм (с фактур­ ным слоем);

глухая стеновая панель СН-5 из шунгизитобетона марки 75 объемной массы 1280 кг/м3, толщиной 320 мм (с фактур­ ным слоем).

Конструкция панелей СН-3 и СН-5 изображена на рис. 16 и 17.

Теплотехнический расчет и испытания шунгизитобетон­ ных стеновых панелей были выполнены в специализиро­ ванной лаборатории ЦНИСЛ Оргстройпроекта (В. Сте­ пановым и Г. Волковым).

В связи с тем что шунгизитовый гравий и шунгизитобетон близки по своим свойствам к керамзитовому гравию и керамзитобетону, теплотехнический расчет выполнялся по СНиП II-А. 7-62 с использованием расчетных показа­ телей и теплофизических коэффициентов, принятых для ке­ рамзитобетона соответствующей объемной массы, значения которых приведены в табл. 46.

Шунгизитобетонные стеновые панели СН-3 и СН-5 испытывали одновременно. Климатический стенд панелями разделяли на две камеры — теплую и холодную. В теплой камере поддерживали микроклимат жилого помещения (температура воздуха 18° С, относительная влажность 50%).

95

Постоянную температуру воздуха в теплой камере под­ держивали электрическими печами общей мощностью 4,5 кет. В холодной камере с помощью двух холодильных установок ФДС-1М поддерживали температуру воздуха —31° С, что являлось расчетной температурой наружного

Т а б л и ц а 46. Расчетные показатели керамзитобетона

М атериал

объемная конструкции

 

Средняя масса в в кг/м а

Керамзитобетон . . .

990

Керамзіггобетон . . .

1280

Фактурный слой (це-

1800

ментно-песчаный раствор)

Теплопроводность1

_1ккал

 

и

 

о

S

0

0,33*

0,48*

0,88

ТеплоусвоеннеккалQ

ТеплоемкостьккалQ

О

 

о

а

 

о

Ч

S

 

і

4,3*

0,2

5, 7*

0,2

0,5

0,2

Паропроннцаемость г

S

 

 

è

 

о.

 

3;

 

3;

 

а*

п I 1

0,018

0,0135

0,012

* Коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения повышены соответственно на 10 и в 5% в соответствии с требованиями СНиП ІІ-А.7-62.

воздуха для легких ограждении, применяемых в строи­ тельстве в районе г. Мурманска. Относительная влажность воздуха составляла 70—80%. Контролировали, регистри­ ровали и регулировали температуру воздуха в холодной и теплой камерах с помощью специальной аппаратуры. Дополнительный контроль за температурно-влажностными параметрами, воздуха обеих камер осуществляли с помощью самопишущих термографов и гигрографов с недельным заводом.

Показатели приборов во время испытаний периодически контролировались точными лабораторными термометрами с ценой деления 0 ,Г С и аспирационными психрометрами Ассмана (влажность воздуха).

Температуру на поверхностях и в толще испытываемых панелей, температуру воздуха в камерах измеряли медьконстантановыми термопарами. Измерительным прибором служил микропотенциометр в комплекте с высокочувстви­ тельным гальванометром. Все термопары в комплекте с указанными измерительными приборами были проградуи­ рованы в положительном и отрицательном диапазонах

9 6


температур (0±37°С). Тепловые потоки через опытную стенку мерили плоскими тепломерами, измерения темпе­ ратур и тепловых потоков производились дистанционно, без нарушения теплового режима камер. Панели испыты­ вали при средней весовой влажности 7,8%, т. е. почти рав­ ноценной проектной влажности для жилых КПД серии

111-78 ЦНИИЭП жи­

 

лища.

 

 

 

 

 

Испытания теплотех­

 

нических

 

свойств

пане­

 

лей

в

климатическом

 

стенде проводили

по ме­

 

тодике,рекомендоваиной

 

МИИТЭП.

 

 

 

Целью

исследований

 

было определение тепло­

 

передачи

 

шунгизитобе­

 

тонных

стеновых

пане­

 

лей

в

 

климатических

 

условиях

г.

Мурман­

 

ска,

что позволило изу­

 

чить распределение тем­

 

ператур на поверхности

 

панелей, определить тем­

 

пературы

внутренних

 

слоев панелей, тепловые

 

потоки, влажность и ко­

 

эффициент теплопровод­

 

ности.

 

 

 

 

 

После

регулировки

 

аппаратуры климатичес­

 

кого

стенда

и

вывода

 

температурно-влажност-

Рис. 23. Распределение температур

ного

режима

воздуха

по сечению панелей СН-5

теплой и холодной камер до заданных параметров стационарного режима ежедневно

замеряли указанные параметры через каждые 4 ч. Каме­ ральная обработка результатов и их анализ производились по одному из периодов с наиболее стабильными показате­ лями замеренных параметров. Для регистрации температур и тепловых потоков на исследуемых панелях было установ­ лено около 120 датчиков.

Результаты теплотехнических исследований панелей представлены на рис. 23 и в табл. 47.

97


 

 

Т а б л и ц а

47.

Теплотехнические

показатели

 

 

 

стеновых шунгизитобетонных

панелей,

 

полученные при испытании на климатическом стенде

 

 

 

П оказатели

 

 

 

Теплотехнические показатели

 

 

 

 

 

 

панели СН-3

панели СН-5

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воздуха

в 100 мм

 

 

 

от

внутренней

поверхности

(/в)

20

 

20,7

в ° С ..................................................

 

 

внутренней

по­

 

Температура

14,0(12,7)

15,0(10,74)

верхности (тв) в ° С

...................

 

по­

Температура

наружной

—20,5 (—26,5)

—24,8 (—28,3)

верхности (тн) в “С

...................

в 100 мм

Температура воздуха

 

 

 

от

наружной

поверхности

(тп)

—31,3

 

—31,8

в ° С ..................................................

 

 

 

 

ккал

 

 

Тепловой поток (о) в

 

34,8

 

55,2

 

 

 

Коэффициент

теплопроводности

 

 

 

м

 

ккал

 

 

 

 

0,323

0,445

в — ^ ...................................

 

 

 

 

 

м-ч

С

сопротивление (R)

 

 

 

Термическое

 

 

 

м2-ч °С

 

 

 

 

 

0,99*

0,72

В

ккал

..................

тепловосприятия

Коэффициент

 

 

 

(“в)

в

ккал

п

 

 

 

5,8

 

9,7

»

о

 

 

 

 

Коэффициент

теплоотдачи (ан)

 

 

 

в

ккал

 

 

 

 

 

3,2

 

7,9

 

°С

 

 

 

 

 

 

м2-ч

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление теплопередаче

 

 

 

(До)

в

м2-ч °С

 

 

 

1,173

0,9

ккал

..............................

 

 

 

Разность

температур

между

 

 

 

внутренним воздухом

и

внутрен­

6,0 (5,3)

5,7(7,26)

ней поверхностью в—тв) в °С .

П р и ме ч а н и е . В скобі:ах указаны

поиазатели,

полу-

ченные в результате пересчета опытных

данных на норми-

руемые значения температур внутреннего

и наружного

воз-

духа, коэффициент тепловосприятия и теплоперехода.

98