Файл: Митрофанов, Е. Н. Армоцемент.pdf

§ 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ С П О С О Б О В ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И З А Д А Ч И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛА

Ручной способ. Данный способ изготовления конструкций яв­ ляется, по сути дела, универсальным со всеми вытекающими из этого недостатками. При изготовлении конструкций таким спосо­ бом, даже при самой тщательной укладке каркаса и сеток, не удается полностью обеспечить их проектное положение. Кроме того, при обработке бетонной смеси различных участков конструк­ ции вибраторами не достигается требуемая однородность бетона. Не удается также обеспечить установленные допуски по толщине элемента. Как правило, вес изделия получается больше предусмот­ ренного на 15—20%, что фактически превышает величину коэффи­ циента перегрузки по собственному весу на 5—10%.

Вибролитье. Способ изготовления армоцементиых конструкций вибролитьем был предложен НИС Гидропроекта в Москве [46]. Технологический процесс изготовления конструкций основан на литье изделия в двойной опалубке с одновременной обработкой бетонной смеси вибраторами.

Преимущество вибролитья заключается в том, что этим спосо­ бом можно изготавливать конструкции сложной геометрической формы. Недостатками способа являются: высокая металлоемкость форм; повышенный, в сравнении с другими, расход цемента; труд­ ность контроля за положением арматурного каркаса в форме на стадиях заполнения ее смесью и обработки. Качество бетона в кон­ струкциях в отношении однородности несколько выше, чем при ручном способе изготовления, однако применение пластичных сме­ сей увеличивает усадку и ползучесть бетона. Кроме того, при изго­ товлении конструкций с большой высотой сечения (свыше 1 м) наблюдается изменчивость прочностных и деформативных характе­ ристик бетона по высоте изделия. Все это свидетельствует о необ­ ходимости одновременного контроля качества бетона в образцах и конструкции.

Оценить неоднородность бетона конструкции по объемной массе можно с помощью гамма-плотномера или же путем выпиливания или высверливания образцов из конструкции сверлами с алмаз­

При оценке прочности бетона конструкции вариационный коэф­ фициент по объемной массе не должен превышать 5%- Если же он превышает 5%. то следует установить новую корреляционную связь «скорость ультразвука — призменная прочность бетона». При до­ верительной вероятности 0,95, ошибке опыта ± 1 5 % партия должна состоять не менее чем из 48 образцов.

Образцы в партии необходимо изготавливать из бетона одного состава и в то же время обеспечить достаточно широкий диапазон прочностей при механических испытаниях. Это условие может быть достигнуто, например, за счет уплотнения бетонной смеси в различ­

но

ных образцах до различных значений коэффициента уплотнения, или путем вариации режимов термообработки для отдельных групп образцов, или, наконец, благодаря испытаниям образцов одной партии в разном возрасте.

Таким образом, для контроля качества бетона конструкции, изготовленной способом вибролитья, необходимо располагать дан­ ными о свойствах самого бетона, полученными в результате испы­ таний стандартных образцов на сжатие, растяжение, изгиб, ползу­ честь и усадку, а в отдельных случаях — о его водонепроницае­ мости и морозостойкости. Контрольные образцы, выпиленные из конструкции, должны быть испытаны на растяжение и сжатие в направлении укладки бетона и в перпендикулярном направлении. Наряду с этим параметры бетона конструкции по объемной массе определяются радиотехническими методами.

наматывают на металлическую форму криволинейного очертания. С физической точки зрения эта операция возможна', пока силы тре­ ния между поддоном и свежеотформованным слоем армоцемент­ ной плиты не окажутся превзойденными [90].

Изучением деформации в свежеотформованном элементе на стадии формования занимались Г. А. Цинцадзе и Н. Н. Гудушаури

НИИ строительства и архитектуры (Минск) и других органи­ зациях.

Технологические приемы изготовления П-образных панелей раз­ работаны в ТНИИЭ и Г совместно с трестом «Закавказметаллургстрой» [80]. Заводская технология изготовления армоцементных складчатых конструкций на листогибочных поддонах детально раз­ работана в Н И И Ж Б [5].

Изготовление армоцементных складчатых элементов для крыш и навесов было организовано на заводе железобетонных изделий комбината ««Углеметаллургстрой» (Тула), а также на Щелков­ ском заводе железобетонных конструкций Министерства транс­ портного строительства СССР еще в 1960 г.

Н И И Ж Б предложил способом гнутья изготавливать лотки для оросительных каналов [5]. Г. А. Белов [12] применил этот способ для изготовления армоцементных труб, а ТНИИЭ и Г в содруже­ стве с трестом «Закавказметаллургстрой» разработал установку для изготовления армоцементных труб способом послойной на­ вивки свежеотформованного тонкого слоя армоцемента на жесткий съемный сердечник [10].

Двухстадийный цикл изготовления конструкций, а также нару­ шение уплотнения бетонной смеси при. малых радиусах кривизны

181

изгибаемого элемента являются недостатками данного способа. Однако в целом способ гнутья достаточно перспективен и при изго­ товлении отдельных типов конструкций, например складок, наибо­ лее экономичен.

При изготовлении конструкций путем гнутья не исключены слу­ чаи нарушения «сплошности» бетонной массы на участках закруг­ ления элемента, а потому качество бетона нужно проверять в пер­ вую очередь именно на этих участках. В данном случае целесооб­ разнее всего применять импульсно-акустический метод контроля. В порядке предложения, которое должно быть дополнительно про­ верено натурными испытаниями конструкций, можно считать, что если акустическая анизотропия свойств бетона на участках закруг­ ления элементов достигает такого уровня, когда коэффициент ва­ риации превышает 10%, то их надо выбраковывать. При статисти­ ческой обработке результатов измерений необходимо также учиты­ вать результаты измерений участков бетона в гранях элемента.

В трубах, изготовленных способом послойной навивки свежеотформованного слоя на жесткий сердечник, помимо контроля каче­ ства бетона указанным выше методом, следует также проверить на выпиленных из труб образцах работу армоцемента на расслоение. Для армоцемента этот вид испытания пока еще не нормируется, однако его целесообразность при послойном способе изготовления конструкций вполне очевидна.

Торкретирование и пневмобетонирование. Применение способа торкретирования вызвано стремлением механизировать процесс на­ несения цементно-песчаного бетона. Разравнивание и заглажива­ ние бетона на поверхности элемента производится деревянными шаблонами, протягиваемыми по изделию.

Имеются примеры конструкций, изготовленных способом тор­ кретирования, начиная от оболочек двоякой кривизны [23] и кон­ чая армоцементными трубами и лотками [7]. Так, способ послой­ ного торкретирования был использован при изготовлении труб. Од­ нако заманчивая идея послойного торкретирования элементов встречает на пути своего воплощения существенные затруднения, особенно в отношении обеспечения гарантированной их толщины, а также сохранности защитного слоя бетона, нанесенного ранее. Трубы изготавливались при помощи цемент-пушки С-320.

Способ пневмобетонирования для изготовления конструкций, по сути дела, является разновидностью способа торкретирования. При пневмобетонировании используется растворонасос С-317А с пневмоподачей раствора по шлангу системы НИИ Мосстроя. Гипроводхоз (Москва) совместно с* кафедрой инженерных конструкций Сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева [44, 62] применил этот метод еще в 1961 г. для изготовления труб и лотков.

Способ торкретирования не получил широкого распространения при изготовлении конструкций и утратил, особенно для несущих конструкций, свою актуальность. Однако не исключено его разви­ тие в направлении изготовления ненесущих элементов (санитарнотехнических кабин, водоводов и т. д.).

182

Следует отметить, что достигнуть высокой однородности и плот­ ности бетона в конструкции, изготовленной путем торкретирова­ ния, крайне затруднительно. Поэтому проверка однородности бе­ тона в конструкции является основной. Очень важно также полу­ чить информацию об изменчивости плотности бетона на всех участках конструкции, особенно криволинейного очертания. Радио­ технические методы контроля являются, пожалуй, единственно приемлемыми для решения этой задачи.

Виброштампование. Этот способ нашел достаточно широкое распространение в производстве железобетонных, а затем и армо­

верхность изделия подается из бункера-вагонетки бетон, который виброштампом распределяется по матрице, формуя изделие. Из­ вестны различные конструктивные решения виброштампов [41, 45,

Обладая многими достоинствами, способ виброштампования не лишен, однако, недостатков. Основной его недостаток состоит в том, что этим способом экономически и технически оправдано из­ готовление элементов, площадь которых в плане не превышает 15 м2. Фиксация сеток также представляет собой сложную и трудо­ емкую операцию. Качество бетона в конструкциях, как показала практика их изготовления, отвечает нормативам по однородности и плотности [16] и несколько ниже по прочности, особенно в наклон­ ных участках элементов.

Способ виброштампования лучше других отвечает стандартной методике изготовления образцов, а потому для контроля качества бетона конструкций оказывается достаточным располагать проч­ ностными и деформативными характеристиками бетонных образ­ цов, а также значениями вариационного коэффициента скорости распространения ультразвукового сигнала в наклонных участках (стенках) сечения элемента.

Вибропрокат. Под вибропрокатом следует понимать такой спо­ соб формования изделий, при котором рабочий орган, непрерывно перемещаясь относительно изделия, в каждый момент времени об­ рабатывает только часть его.

Рабочий орган представляет собой «бездонный» бункер, где бе­ тонная смесь проходит виброобработку, и перемещающийся за ним вибропрофилер, выравнивающий бетонную смесь и заглаживаю­ щий наружную поверхность формуемого элемента.

Среди многих способов изготовления армоцементных конструк­ ций вибропрокат занимает одно из ведущих мест. Известны при­ меры [29] изготовления этим способом кровельных и цилиндричес­ ких оболочек. В Н И И Ж Б , ВНИИСП и НИИСК (Киев) разработана вибропрофилирующая машина для изготовления изделий двоякой кривизны [79].

Вибропрофилирующие машины выгодно отличаются от вибро­ литьевых и набрызгивающих установок тем, что позволяют более

183