Файл: Фоломеев, А. А. Снижение материалоемкости железобетонных конструкций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2024

Просмотров: 47

Скачиваний: 0

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

Поэтому даже незначительное увеличение ее расчетных

характеристик

позволяет экономить много

металла.

В ближайшее

время необходимо осуществить

переход

от применения гладкой обыкновенной арматурной про­

волоки класса В-I к использованию аналогичной прово­ локи периодического профиля класса Вр-I. Это позволит в среднем экономить '5—6% стали на 1 м3 изделия. Ее применение не требует изменения конструкций, так как увеличение прочностных свойств проволоки позволяет уменьшить площадь ее поперечного сечения при значи­ тельном повышении сцепления с бетоном.

Основным видом ненап.рягаемой арматуры является горячекатаная стержневая арматура класса А-Ш. Ее потребление в 1975 г. превысит 5 млн. т, что обеспечит очень большую экономию стали в строительстве. В 1972 г. введен в действие ГОСТ 6,1459—72, предусма­ тривающий применение статистического регулирования качества арматуры в процессе производства. Расчетное сопротивление указанной стали повышается в этом слу­

чае на 6%; ее применение

позволяет

повысить надеж­

ность конструкций и экономить в

среднем 4%

металла.

В

связи с ростом объемов производства

предвари­

тельно-напряженных конструкций

большое

внимание

должно

быть

уделено

использованию

напрягаемой

арматуры

с

повышенными

механическими

свой­

ствами.

 

задачей

ближайшего

времени

является

Основной

полная

замена

упрочненной

вытяжкой

арматуры

А-Шв, а в некоторых случаях и класса A-IV, на

терми­

чески

упрочненную классов Ат-V

и At-VI,

а

так­

же

на

свариваемую

арматуру

класса

А-V.

Это

не

только позволит на 20—25% сократить расход металла,

но освободит рабочих,

занятых

упрочнением

армату­

ры, и снизит амортизационные отчисления

на оборудо­

вание, поскольку не будет надобности

в

станках

для

упрочнения арматуры.

металлургическая

промышлен­

В

настоящее время

ность

полностью

освоила производство

арматурных

прядей в соответствии с

ГОСТ

13840—68. При

этом

прочность наиболее

распространенных

прядей

диамет­

ром 15 мм возросла

на 10%.

Однако

в

действующих

проектах приняты пряди по ЧМТУ

426-61

с

меньшей

прочностью. Необходимо в короткий

срок

осуществить

перерасчет всех

конструкций

с

прядевым

армировани­

16


ем. Пробный перерасчет конструкций ряда балок пока­ зал, что реальная экономия арматуры может соста­ вить в этом случае 10—15%, а его реализация строи­ телями не потребует изменения технологии производст­ ва конструкций.

Более далекой перспективой является армирование бетона мелко нарезанной стальной проволокой или ор­ ганическими волокнами, добавляемыми в бетонную смесь в процессе ее перемешивания.

До настоящего времени многие железобетонные кон­

струкции армируют, как

правило, стальной

арматурой

для восприятия транспортных и монтажных

нагрузок.

И хотя в дальнейшем эта

арматура не воспринимает

эксплуатационных 'нагрузок, однако в целях устранения влияния коррозии ее приходится защищать слоем бе­ тона толщиной 15—30 мм, что увеличивает размеры и массу элементов.

Во избежание перерасхода материалов в бетон вво­ дят отрезки стальной проволоки или волокна синтетиче­ ских материалов. В результате исключается процесс изготовления арматурной сетки и укладки ее в форму. Уменьшение размеров элементов при этом позволяет снизить их массу и стоимость, облегчить поддерживаю­ щие конструкции и сократить размеры фундамента здания.

В США некоторые фирмы организовали произ­ водство сборного железобетона, армированного от­

дельными проволочками длиной

25 мм и диаметром

0,25 мм.

По данным фирм, бетон, армированный таким

образом,

приобрел однородные

механические свойства

и повышенную прочность. Ряд фирм для указанных це­

лей применяют полипропиленовые

волокнистые

пряди,

имеющие волокна длиной

10—100 мм (в обычно приме­

няемых прядях длина волокон составляет 70 мм).

 

Так

как связь между волокнами пропилена и

окру­

жающим

бетоном имеет

чисто

механический

харак­

тер,

нет необходимости

в

более

надежном

кон­

такте

между ними — следует

только

хорошо диспер­

гировать

волокна

в бетонной смеси, для чего достаточ­

но добавить их в

смесь за 30

сек до окончания переме­

шивания.

Не

рекомендуется

увеличивать время за­

меса, так как

это приводит

к

расщепжшию волок­

на. При

использовании обычных

с^есТцедещ 7свобо_д-

Г7


ного падения или принудительного перемешивания добавление пропилена не вызывает осложнений. Уменьшение длины волокон и количества их в смеси улучшает ее удобоукладываемость. Основное тре­ бование сводится к тому, что волокна должны равно­ мерно распределяться при заполнении и разравнива­ нии бетонной смеси в форме. Количество пропилена, добавляемого в бетонную смесь, должно составлять 0,2—5% объема смеси (по .массе). При этом необхо­ димо учитывать, что добавка 0,1% волокна увеличива­ ет стоимость смеси на 15—16%. Использование пропи­ ленового волокна экономически оправдано только в тех случаях, когда вопрос стоимости арматуры имеет второстепенное значение, а основная цель заключается в уменьшении массы готовой продукции.

Наблюдается еще немало случаев, когда в много­ этажных крупнопанельных и каркасно-панельных зда­ ниях для верхних и нижних этажей, имеющих разные и резкоотличающиеся нагрузки на несущие вертикаль­ ные конструкции применяют изделия одних и тех же ма­ рок. В результате стоимость конструкций неоправданно увеличивается .на 5—6%.

Все большее внимание уделяется вопросу об от­ пускной прочности конструкций. В настоящее время из­ делия в теплые периоды года отпускаются с прочно­ стью 70—100% от проектной марки, а в зимнее время, как правило, со 100%-ной прочностью. Опыт строи­ тельства зданий показывает, что для многих конст­ рукций отпускная прочность бетона в изделиях может быть снижена и за счет этого достигнута значи­ тельная экономия цемента, а также снижена себестои­ мость изделий, так как конструкции многих зданий получают полную эксплуатационную нагрузку по исте­ чении довольно продолжительного времени с момента их изготовления и монтажа.

В то же время современное развитие радиоэлектрони­

ки, акустики, ядерной физики позволило создать эф­ фективные неразрушающие методы контроля качества конструкций. С применением этих методов открылись возможности нового подхода к решению вопросов, связанных с надежностью конструкций, в том числе к вопросу об отпускной прочности бетона в сборных кон­ струкциях.

18

Трест Ленинградоргстрой совместно с Обуховским ДСК провел производственную проверку нарастания прочности бетона в зимнее время на 52 изделиях девятиэтажных крупнопанельных домов серин

1ЛТ-602. Элементы изготовляли в кассетах, из

бетона марок 200 и

300

и после остывания в

цехе по достижении

ими

прочности

1,2

кн/см2 (100—120 кгс/см2)

доставляли на

-склад

или

на сборку,

осуществляющуюся при отрицательных температурах.

•По окончании монтажа пятого этажа включали отопительную си­ стему и в помещениях нижних этажей поддерживали температуру не ниже +10°С. Прочность бетона в изделиях контролировали после распалубки изделий: при завершении -монтажа пятого этажа, перед

подачей тепла в

здание, по окончании монтажа девятого этажа ипе­

ред сдачей дома

в

эксплуатацию. Во всех проверяемых изделиях

прочность бетона

в

течение 18—20 суток достигла проектной. Нара­

стание прочности бетона опережало рост нагрузки на несущие

кон­

струкции нижних этажей дома при высоких темпах монтажа.

На

основании проведенной работы Обуховский ДСК в опытном поряд­ ке монтирует в летнее и зимнее время несущие панели внутренних

стен и перекрытий с пониженной

отпускной

прочностью,

равной

50% марочной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этот опыт должен быть распространен

и

на

дру­

гие ДСК

с

хорошо

налаженной

службой

контроля

качества

изделий.

Постепенно

нужно разрешить

выпу­

скать элементы домов с пониженной

 

отпускной

проч­

ностью, это дает экономию цемента около 20 кг/мг.

Целесообразно в ряде случаев образование пустот в

конструкциях,

что

уменьшает

расход

бетона.

Такие

конструкции используются иногда и как элементы

вен­

тиляционной

 

системы каркасного

здания.

 

 

 

По данным некоторых фирм ОША,

образование пу­

стот с помощью бумажных или картонных труб в

про­

летных

строениях мостов позволило уменьшить

массу

последних на 20% и более.

 

конструктивная

схема

На рис.

5, а и

б

показана

использования

пустот панелей

перекрытий

в

качестве

каналов

вентиляционной

системы

общественного

здания, а на рис. 5, в — решение продольного

соедине­

ния пустот

панели

жесткими

бумажными

трубами.

Использование многопустотных панелей в качестве перекрытия и элемента вентиляционной системы поз­ воляет уменьшить расход бетона на 1,5—2'% за счет образования в них отверстий для соединения с основ­ ными каналами системы и с вентилируемыми по­

мещениями

здания.

При

этом

исключается

необхо­

димость изготовления

и применения коробов

из кро­

вельного железа,

что позволяет

экономить

материал

(до 25—30%

от

объема,

расходуемого на

здание) и



снижает трудоемкость санитарно-технических работ на

25—30%.

В колоннах, ригелях и других элементах каркасных зданий образуют пустоты, которые используют в венти­ ляционной системе сооружения (рис. 6). При этом ка­ налы больших сечений делают из асбестоцемента, стального листа или других материалов, а каналы с меньшей площадью заменяют каналами в несущих железобетонных конструкциях здания.

На рис. 7 показан элемент каркаса здания с прямо­ линейными и криволинейными пустотами, образованны­ ми с помощью бумажных труб, безвозвратно остаю­ щихся в конструкциях. Использование пустот в элемен­ тах каркасных зданий позволяет уменьшить расход бе­ тона на элементы каркаса до 10—12% и сокращает рас­ ход материалов на каналы до 32%.

При проектировании бетонных и

железобетон­

ных сооружений не

всегда учитывают

их

конструк­

тивные особенности

и условия

эксплуатации.

Проект­

ную марку бетона назначают не

только

по

условиям

расчета конструкций на прочность и трещиностойкость, но и с учетом, например, требований водонепроница­ емости, морозостойкости и коррозионной стойкости, тог­ да как эти требования обеспечиваются не столько мар­ кой бетона, сколько технологией изготовления конст­ рукций и введением специальных добавок.

В монолитных несущих железобетонных конструкци­ ях марку бетона, как правило, назначают исходя из фак­ тических сроков запруркения этих конструкций, не учи­ тывая прироста прочности бетона во времени и не при­ нимая во внимание фактора экономии цемента.

В проектах шоссейных дорог 3-го и 4-го классов, мотовелодорожек, тротуаров, отмосток у промышлен­ ных, жилых и общественных зданий цементно-бетонные

основания

под верхнюю

одежду

предусматриваются

без учета

интенсивности

движения;

не

используются

гравийные и щебеночные

основания

и

основания из

укрепленных грунтов, что также не способствует эконо­ мии цемента.

В массивных бетонных сооружениях во многих случаях пренебрегают применением включений из кам­ ня твердых пород («изюма»), хотя это может дать ощу­

тимую экономию бетона, а следовательно,

и экономию

цемента.

 

3 Зак. 290

21