Файл: Карпинский, В. И. Изготовление пустотных плит для пролетных строений автодорожных мостов (опыт работы Бесланского завода железобетонных конструкций треста Севкавтрансстром).pdf

Проделанные расчеты показали, что во избежание появле­ ния трещин предел прочности на сжатие свежеуплотненной бетонной смеси перед извлечением пустотообразователей дол­

Для подбора состава бетонной смеси, удовлетворяющей этим требованиям, и правильного выбора времени извлечения пустотообразователей разработан график (рис. 6), в котором приведено изменение R. ж в зависимости от жесткости бетон­ ной смеси (ж), соотношения между мелким и крупным запол­ нителями (г) и времени выдержки плиты (/). При пользова­ нии графиком необходимо учитывать коэффициент запаса, ко­ торый принимался равным 2 к требуемому ReiK. =1,5 кГ/см2. При жесткости бетонной смеси 60—90 сек время выдержки пустотообразователей до их извлечения должно составлять не менее 1,5 ч.

В процессе изготовления плит было обнаружено большое влияние армирования верхней полки плиты на ее трещиностойкость.

Были изготовлены семь типов плит с различным армиро­ ванием верхней полки:

тикальными сетками (рис. 7, а); д) несколькими прямолинейными сетками, армирующими

надсводную и верхнюю части полки (рис. 7, б)

е) пониженной горизонтальной сеткой и заанкеренными крайними вертикальными сетками (рис. 7, е );

ж) пониженной горизонтальной сеткой, анкеруемой про­ дольным стержнем (рис. 7 ,ж).

В процессе их изготовления были проведены измерения продольного сдвига бетонной смеси и вертикальных деформа­ ций верхней полки плит в результате извлечения пустотооб­ разователей, а также проверено наличие отслоений бетонной смеси на уровне верхней горизонтальной арматуры и трещин на верхней поверхности плиты.

При извлечении пустотообразователей было замечено, что бетонная смесь верха плиты вслед за пустотообразователями перемещается горизонтально только в начальный момент из­ влечения. Затем происходит срыв бетонной смеси с поверх­ ности пустотообразователей и горизонтальное перемещение бетонной смеси в верхней полке плиты прекращается. Величи­ на сдвига составляла 2—4 мм, что необходимо учитывать в допусках на размеры плиты.

13

Максимальные деформации верхней поверхности наблюда­ лись в плите, изготовленной без арматуры. Характер этих де­ формаций свидетельствует о том, что они складываются из изгибных деформаций сводов и осадочных деформаций стенок. При этом деформации крайних стенок были меньше из-за сдерживающего влияния бортов опалубки.

Рис. 7. Зависимость осадки надсводной части плиты от спо­ соба ее армирования (на эпюрах указана деформация в мил­ лиметрах) :

а—без арматуры; б—свободно лежащей сеткой, заанксренной крюками Косидера; в—двумя полусеткамн с крюками консидера; г—сетками

н верхнюю части полки; е—пониженной горизонтальной сеткой и заан* керенными крайними вертикальными сетками; ж—пониженной гори­ зонтальной сеткой, анкеруемой продольным стержнем

14

При армировании согласно проекту характер осадки верха плиты был подобен осадкам, наблюдаемым в плите без арма­ туры. Меньшая осадка над средней и нулевая над крайними стенками объясняется наличием в них арматурных сеток. Ячейки сеток удерживают бетонную смесь от вертикальной осадки, а в крайних стенках сетки удерживают смесь и от горизонтального перемещения. Кроме того, вертикальные стен­ ки служат опорой для верхней горизонтальной сетки, которая в свою очередь удерживает смесь от вертикальных перемеще­ ний. Осадки верха плиты над средней стенкой объясняются тем, что бетонная смесь под действием собственного веса в ка­ кой-то степени перемещается относительно горизонтальной сетки. Горизонтальная сетка на участках между вертикальны­ ми сетками над сводами прогибается под действием веса бе­ тонной смеси.

Усиленное армирование полки плиты по схемам 7, г и 7, д значительно сократило осадки бетонной смеси, но оказалось сложным в технологическом отношении.

На рис. 7, ж приведен вариант армирования, отличающий­ ся от других наибольшей простотой: все вертикальные сетки плоские, без отгибов, верхняя горизонтальная сетка тоже плос­ кая без отгибов, расположена на пониженном уровне и состо­ ит из поперечных стержней и четырех продольных стержней, два из которых приварены к концам поперечных стержней и два—к сводам.

Осадки верха плиты в этом случае подобны (и несколько меньше) осадкам, наблюдаемым при армировании согласно проекту.

При изготовлении арматурной сетки по проекту было об­ наружено отслоение бетона по плоскости сетки над сводами и средней стенкой с образованием щели шириной 1,4 мм. При других видах армирования внутренняя структура бетона была плотной и отслоений не было. Это объясняется тем, что арма­ турная сетка препятствует деформации верхней части полки, а нижняя часть под собственным весом слоя бетона отрывает­ ся от верхней части по плоскости сетки. Если при этом сетка пружинит, поднимаясь после снятия .пригруза, то это также спо­ собствует процессу отслоения. Поэтому важно, чтобы верхняя сетка устойчиво занимала свое положение, что можно обеспе­ чить хорошим креплением ее к вертикальным сеткам, а концы поперечных стержней не должны быть защемлены бортами формы. Важно также, чтобы бетонная смесь была хорошо уплотнена, а границы слоев бетона не располагались на уров­ не этой сетки.

При понижении сетки в верхней полке вес' нижнего слоя значительно уменьшается, в этом случае также уменьшается опасность его отрыиа от верхнего слоя.

15

При армировании с пониженной сеткой не бывает отслое­ ний в -верхней полке. Такое армирование является наиболее иростым и технологичным из рассмотренных вариантов.

Согласно проекту поперечные стержни, армирующие своды плиты, имеют концевые крюки. Применение плоской сетки на пониженном уровне не позволяет сделать эти крюки, поэтому арматуру заанкеривают общим продольным стерж нем, прива­ ренным к концам поперечных стержней, что обеспечивает не­ обходимую прочность.

Надежность заанкеривания поперечных стержней провере­ на выдергиванием Т-образных арматурных образцов из бетон­ ных кубов ‘размером 15X15X15 см.

Во всех случаях не было выдергивания стержней из бетона (оборвался заанкериваемый стержень).

При осмотре стержней, извлеченных из кубов, было уста­ новлено, что сварочный шов и поперечный стержень не дефор­ мировались.

Испытания показали, что замена верхней ‘горизонтальной сетки с отгибами плоской сеткой, расположенной на понижен­ ном уровне с анкеровкой поперечных стержней в консолях общим продольным стержнем, не снижает несущей способ­ ности конструкций.

На основе опытного изготовления плит П-15 для условий Бесланского завода были установлены следующие диапазоны необходимой жесткости смесей (по техническому вискози­ метру) :

а) для нижней полки и стенок плиты—60—90 сек\ б) для верхней полки—90— 150 сек.

Бетонную смесь укладывают и уплотняют послойно. После укладки первой порции бетонной смеси вводят иус-

тотообразователи, а после укладки второй порции бетонной смеси ее уплотняют включением виброплощадки. Общее время вибрации бетонной смеси нижней полки (нижний слой) со­ ставляет 120— 150 сек. Затем в два приема укладывают бе­ тонную смесь в стенки плиты (средний слой) и уплотняют. Общее время вибрации среднего слоя— 180—200 сек. Верхнюю полку плиты (верхний слой) бетонируют также в два приема. После уплотнения верхнего слоя на виброплощадке в течение 120 сек устанавливают вибропригруз и вибрируют верхний слой 180 сек с одновременным включением виброплощадки и вибропригруз а.

Время от начала приготовления бетонной смеси до ее уклад­ ки в форму не должно превышать 30 мин.

Пробы бетонной смеси для определения ее жесткости дол­ жны отбираться в цехе непосредственно перед укладкой ее в форму.

Указанные выше жесткости применявшихся смесей опреде­ лены не только из условий начальной структурной прочности

16

(наименьшие просадки стенок и сводов изделия при извлече­ нии пуансонов), но и практических возможностей вибрацион­ ного оборудования на Бесланском заводе.

Рис. 8. Арматурный каркас верхней полки плиты:

а—схема армирования блока; б—вариант сетки СП-3; / —изме­ ненная плоская сетка СП-3; 2—укороченная на 20 мм сетка СР-8; 3—сетка СП-3; укороченная на 20 лш сетка СР-9; 5— поперечный арматурный стержень диаметром 6 мм (20 шт,); 6—продольный арматурный стержень диаметром 6 мм (4 шт.)

В результате удалось получить удовлетворительные пара­ метры вибрации со средней амплитудой колебаний форм 0,5 мм с некоторыми отклонениями в отдельных точках в зависи­ мости от индивидуальных особенностей форм и состояния уз- лов виброплощадки.

Армирование плиты было изменено в соответствуй с резуль­ татами проведенных опытных формовок.

1Г

Верхнюю полку стали армировать плоской сеткой с анке­ ровкой поперечных стержней в вуте общими продольными

стержнями (рис. 8).

Сетку устанавливают над пустотообразователями на рас­ стоянии 20—25 мм с таким расчетом, чтобы толщина наруж­ ного защитного слоя бетона верхней полки составляла 40—45 мм. Вертикальные сетки соответственно укорачи­

вают.

Пустотообразователи извлекают после предварительной

выдержки 1— 1,5 ч.

Плиты, изготовленные по описанной технологии, испытаны ЦНИИС на прочность, однородность, плотность и трещиностойкость. Результаты испытаний, прочностные данные по ко­ торым приведены в табл. 3 (нормативные и расчетные мо­ менты Мн.рм и Мрасч. получены на основании проекта и теоре­ тического расчета), показали, что указанные плиты обладают высокой несущей способностью, а также достаточной одно­ родностью и плотностью бетона (проверенной ультразвуковым -способом). Это подтверждает надежность и долговечность по­ добных конструкций.

На основании проделанной работы составлена «Временная инструкция по изготовлению пустотных плит на Бесланском заводе ЖБК», которая утверждена Техническим управлением Министерства транспортного строительства.

Технико-экономические показатели, достигнутые при изго­ товлении пустотных плит на Бесланском заводе и балок про­ летных строений на Бесланском и Дмитровском заводах Главстройпрома,приведены в табл. 4.

Полная себестоимость изготовления плит длиной 15 м в пе­ риод их освоения на 9— 14% ниже себестоимости аналогичных ненапряженных балок, изготовляемых на Дмитровском и Бес­ ланском заводах. Экономия достигнута в основном благодаря снижению стоимости материалов и заработной платы про­

изводственных рабочих в результате уменьшения затрат труда.

J8

Т а б л и ц а 4

Технико-экономические показатели, достигнутые при изготовлении

Стоимость материалов, используемых на Бесланском зазо-

•_де при изготовлении плит и балок, указана в табл. 5.

Т а б л I! ц а 5

Стоимость материалов, используемых на Бесланском заводе

19