Фибробетон в дорожном строительстве

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемАнгелина Воеводина

Похожие презентации

Презентация на тему: » Опыт применения фибробетона при ремонте и содержании искусственных сооружений на автомобильных дорогах. к.т.н. Чижов С.В. советник ген. директора ОАО «Мостострой.» — Транскрипт:

1 Опыт применения фибробетона при ремонте и содержании искусственных сооружений на автомобильных дорогах. к.т.н. Чижов С.В. советник ген. директора ОАО «Мостострой 6» член Совета НПП СРО «Союзпетрострой-Проект» Кузнецов С.А. – аспирант ПГУПС

2 Структура фибробетона 1 – граница макроскопической ячейки; 2 – фибра; 3 – матрица бетона; 4 – зона контактного взаимодействия армирующих волокон с бетоном.

3 Классификация ДАБ по типу армирующих волокон

4 Возможная эффективность модификации свойств бетона использованием ДАБ. Определяемые свойства относительный прирост к базовому составу, (%). 1 Предел пропорциональности при растяжении и изгибе Предел прочности при растяжении Предел прочности при изгибе Предел прочности при сжатии.50 5 Ударная прочность Вязкость при достижении предела прочности.от 900 до 1800 при max до 2700

6 Рациональная сфера применения фибры Тип используемой фибры Область наиболее целесообразного применения Функциональное назначение в конструкции Характерные конструктивные элементы Стальная Среднемассивные, тонкостенные конструктивные элементы с Мп более 6, для повышения прочностных показателей бетона (B; Bt; Btb). Повышение трещиностойкости Элементы мостового полотна (защитный, выравнивающий слой), плита проезжей части СЖБ пролётных строений, элементы ж.б. пролётных строений, подферменные площадки, ригель, опоры –стойки. Повышение выносливости конструкций при действии динамических нагрузок Элементы монолитных и сборных ж.б преднапряжённых пролётных строений Повышение стойкости материала к ударным воздействиям Барьерные камни, водоотводные лотки, бетонные стяжки по поверхности опор. Повышение износостойкости конструкций Водоотводные лотки

7 12345 Элементы сборных мостовых конструкций, изготавливаемых в заводских условиях Мп 6

10. Повышение трещиностойкости конструкций в процессе транспортировки и хранении. Плитные пролетные строения, балки, другие элементы. Набрызгбетонные конструкции для повышения прочностных показателей (B; Bt; Btb). Повышение трещиностойкости, стойкости к ударным воздействиям, обеспечения монолитности конструкции, уменьшении отскока, улучшения сцепления с поверхностью существующей конструкции Конструкции усиления и гидроизоляции железобетонных пролётных строений, опор мостовых сооружений, устройство откосов, укрепление насыпей, откосов 2 Полимерная (Низкомодульная) Массивные конструкции с Мп менее 6 для повышения показателя прочности бетона при растяжении Bt.. Предотвращение трещинообразования от температурных напряжений в первоначальный период нарастания прочности бетона при бетонировании монолитных конструкций на строительной площадке, Монолитные конструкции пролётных строений, ростверк, монолитные опоры, подпорные стены.

8 12345 Полимерная (Низкомодульная) Элементы сборных мостовых конструкций, изготавливаемых в заводских условиях Мп 6

10 и более для повышения показателя прочности бетона при растяжении Bt. Предотвращение трещинообразования от температурных напряжений при обработке в пропарочных камерах. Балки пролетных строений, сборные блоки опор и другие элементы сборных конструкций. Набрызгбетонные конструкции для улучшения технологических показателей нанесения набрызг бетона, повышения связности смеси, уменьшения отскока, повышения показателей F; W. Обеспечение связности слоёв бетона, наносимого за один приём, повышение показателей долговечности конструкции. Конструкции усиления и гидроизоляции железобетонных пролётных строений, опор мостовых сооружений, устройство откосов, укрепление насыпей, откосов. 3 Стеклянная Конструкции, к которым предъявляются требования по износостойкости материала, а частности его поверхностного слоя. Повышение износостойкости и долговечности конструкции. Водоотводные лотки.

9 Стальная фибра а) фрезерованная из стальных заготовок (слябов), ЗАО «Курганстальмост» (г. Курган); б) рубленная из проволоки с волновым рифлением (г. Магнитогорск); в) рубленная из проволоки с анкерами на концах, ОАО «Силур» (Украина); г) резанная из листовой стали с анкерами на концах, НПК «ВОЛВЕК» (г. Челябинск)

10 Зависимость прочности на сжатие и ударной выносливости сталефибробетона от объемного содержания фибры * по данным испытаний образцов кубов 7,0 7,0 7,0 см из фибробетона на вертикальном динамическом копре

14 Перечень основных нормативных документов для расчета элементов из фибробетона 1. СП «Сталефибробетонные конструкции», Москва, 2007 г; 2. ВСП «Проектирование и основные положения технологии производства фибробетонных конструкций», Москва, 1997 г; 3. ВСП «Сталефибробетонные ограждения защищаемых помещений учреждений центрального банка российской федерации», 1997 г; 4. РТМ «Руководящие технические материалы по проектированию, изготовлению и применению сталефибробетонных конструкций на фибре из стальной проволоки», Москва, 2005 г;

16 Выводы: 1. Фибра – элемент, кардинально не меняющий свойства бетона. Применение волокна (фибры) позволяет лишь улучшить отдельные его свойства в рамках определенного предела. 2. Грамотный подход при выборе волокна- заполнителя фибробетона может существенно повысить долговечность и надежность конструкции, сэкономив денежные средства на ее содержание. 3. Фибробетон, появившись в начале 20-го века, зарекомендовал себя как достаточно надежный и предсказуемый материал. Объемы потребления фибробетона на протяжении столетия увеличиваются по экспоненциальной зависимости, что дает основание сделать предположение и о дальнейшем росте его потребления как в Российской Федераций, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья.

Источник

О рациональном применении фибробетона в транспортном строительстве

76 научно-методическая и научно-исследовательская конференция Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) Секция ОНИЛ «ЦЕМЕНТ» «Цементные бетоны»)

Коротков Л.И.- Филиал АО ЦНИИС НИЦ «Мосты».

5 февраля 2018

В одном журнале меня заинтересовала статья о применении тонких полос из фибробетона, расположенных в растянутой зоне изгибаемого железобетонного элемента мостовой конструкции в качестве внешнего дополнительного армирования для повышения трещиностойкости конструкции. В этих полосах использовалась металлическая фибра из тонкой проволоки. Кроме того, эти полосы выполняли роль дополнительного армирования для повышения несущей способности изгибаемого элемента.

Если на «Западе» фибробетон имел некоторое применение, то в Союзе эта идея не очень заинтересовала, хотя и до сих пор считается перспективным материалом в строительстве.

Это можно оправдать тем, что свойства фибробетона зависят от типа волокна, его длины и ориентации в смеси, от состава добавок, технологии производства и многих других факторов. При этом одним из главных условий эффективности использования фибробетона является обеспечение равномерного распределения фибры в бетонной матрице и его контроль, а также коррозионная стойкость фибры.

В середине 70х годов прошлого века велись серьезные работы по применению арматуры высокой прочности (классов А-IV и А-V) в изгибаемых конструкциях из обычного ненапрягаемого железобетона. Основная сложность заключалась в обеспечении трещиностойкости таких конструкций. Автор выполнил
испытания серии образцов с комбинированным армированием, состоящим из стержневой арматуры разной прочности – (от А-II до А-V) и внешнего листового. По аналогии с пластинами из фибробетона, для защиты от проникновения агрессивной среды использовалось внешнее армирование в виде корытообразных элементов из пластичной стали марки Ст3 или только одних вертикальных или горизонтальных листов.

В дальнейшей работе автор использовал это техническое решение для усиления железобетонных или деревянных ( в том числе из клееного бруса ЛВЛ- брус Югра) балок композитным материалом.

В это же время по инициативе (в то время к.т.н, а затем д.т.н. и известного специалиста) А.Л. Цейтлина при поддержке зав. лаб. д.т.н. Н. М. Колоколова в лаб. ж.б.мостов были начаты работы по исследованию и применению фибробетона в мостостроении. Исполнителем этого направления был назначен талантливый инженер Е.В. Васильев. К сожалению после завершения диссертационной работы он трагически погиб на отдыхе в тридцатилетнем возрасте. Через несколько лет его работу опубликовали в виде книги.

В связи с отсутствием производства отечественной фибры в цехе лаборатории стали ее делать из светлой тонкой стальной проволоки общего назначения диаметром 0,4мми.

Это предложение прошло опытную проверку на мосту через р. Днепр в г. Смоленске, где часть изготовленной фибры была использована для покрытия нескольких блоков пролетного строения вместо оклеечной гидроизоляции. Для этого использовали волокна длиной 30-40мм, которые вводили в бетон в количестве 1-2% от массы по объему, и смолу С-89 в количестве 0,8-1,5% от массы цемента/3/.

На этом мосту была впервые применена разработанная и ЦНИИСе конструкциях пролетных строений из блоков ПРК и метод монтажа на перемещающихся подмостях. Это конструктивное решение было отмечено двумя государственными премиями СССР. К сожалению эта конструкция дорожной одежды не нашла дальнейшего применения.

При этом необходимо отметить, что применение фибробетона по всей плите «большая роскошь», так как основной задачей является обеспечить заделку в бетоне упоров, обеспечивающих совместную работу железобетонной плиты с металлической балкой. Поэтому более рационально ограничиться верхним слоем плиты с повышенной износоустойчивостью и отказаться от оклеечной гидроизоляции, защитного слоя бетона и асфальтобетона.

В начале второго десятилетия автор получил заказ на испытания серии изгибаемых образцов (в том числе один из фибробетона) на выносливость.

Образец с фиброй показал существенно более высокую трещиностойкость, но после появления трещин сразу наступило его хрупкое разрушение. В «обычном» железобетоне трещины развиваются медленно и даже при значительном их раскрытии образец не теряет свою несущую способность.

Автор неоднократно использовал разрушенные статической нагрузкой образцы для дальнейших их испытаний на выносливость, так как несущая способность по прочности существенно выше выносливости.

Основным недостатком фибробетона является сложность равномерного распределения фибры в бетонном массиве, а сталефибробетона – его коррозионная стойкость.

Несомненным достижением работы является введение методов контроля расслаиваемости бетона и стальной фибры и равномерности распределения фибры в бетоне.

Для повышения зависимости от коррозии стали применять фибру из нержавеющей стали, что существенно увеличило ее стоимость. Следующим шагом стало использование фибры из композиционных материалов.

Особое место занимает стеклофибробетон- композиционный материал, состоящий из цементно-песочной матрицы, армированной отрезками (фибрами) щелочностойкого стекловолокна. Кроме стекловолокна применялись и другие композитные материалы. Так автор проводил экспериментальные работы с базальтом – тканный материал, ламели и фибра. На основе результатов этой работы были подготовлены рекомендации по применению базальта для усиления железобетонных пролетных строений мостов, утвержденные Минтрансом РФ.

Эти материалы отличаются стойкостью к коррозии и долговечностью при высокой прочности при воздействии различных механических воздействий.

ООО «Инжсервис –МТ» начинал свою деятельность в цеху Силикатненского завода ЖБИ, где начинал свою творческую деятельность В.Г. Кениг в качестве инспектора Мостовой инспекции. Там же начиналась и его спортивная карьера. Там же рядом с заводом он постоянно проживал. С самого начала своей работы он отличался особой любознательностью и инициативой.

В связи с широким распространением температурнонеразрезных конструкций мостов монолитные надопорные участки выполняются из фибробетона.

Однако самым эффективным решением остается не нашедшее в свое время предложение ЦНИИСа о замене оклеечной гидроизоляции на покрытие из фибробетона /см. 3/. Если выравнивающий слой бетона выполнять из фибробетона (а это значительные объемы работ), то отпадет необходимость в гидроизоляции, защитном слое бетона и в асфальтобетоне.

1.Л.И. Дворкин, В.В. Житовский, Ю.А. Стесюк и др.
Проектирование составов фибробетона с использованием эксприменталь- статистических модели. Технологии бетонов, № 11-12.2016.

3. Захаров Л.В., Колоколов Н.М., Цейтлин А.Л. Сборные неразрезные железобетонные пролетные строения мостов. /Под редакцией Н.М. Колоколова- М.Транспорт.

4.Л.И. Коротков, Зайцева С.В. Оценка эффективности применения композиций ЦМИД в мостостроении. «Проблемы качества бетона и железобетона в транспортном строительстве». Труды ЦНИИС, вып. № 209,М. 2002.

Источник

Фибробетон в дорожном строительстве

В настоящее время остро стоит проблема качества и долговечности дорожных покрытий, в связи со значительным увеличением интенсивности и грузонапряженности на дорогах. в тоже время использование шипованной резины и несоблюдение скоростного режима приводит к более быстрому износу верхнего слоя дорожного полотна и, как следствие, появлению колеи. Эта проблема затрагивает дорожные покрытия, выполненные не только в асфальтобетоне, но и в цементобетоне. так на одном из участков платной дороги (м4-дон), выполненном в цементобетоне, за последние 5 лет образовалась колея в среднем 20 мм глубиной.

В связи с более дорогим ремонтом цементобетонного покрытия, относительно асфальтобетоного, приоритет в строительстве дорог на территории Российской Федерации делается на асфальтобетон, несмотря на более долгий срок эксплуатации дорог из цементобетона.

Наша компания начала заниматься этой проблематикой более детально. В результате мы начали лабораторные испытания цементобетонного покрытия, с применением Швейцарского микро-волокна Fibrofor High Grade и двухкомпонентного макро-волокна Concrix, в Петербургском государственном университете путей сообщения имени императора Александра I по вопросам сжатия, изгиба, водопроницаемости, износа, морозостойкости, усадки и других показателей. А в прошлом году была проведена предварительная работа в Московском государственном строительном университете. Получены результаты, указывающие на увеличение показателей изгиба тяжелого бетона: с Fibrofor High Grade (дозировка 1 кг/м 3 ) на 20-25%, с Concrix (4 кг/м 3 ) на 30-35% по сравнению с контрольными образцами, повысился показатель по износостойкости.

В ходе испытаний так же было установлено, что армирование бетона волокнами Швейцарской компанией BruggContec позволяет компенсировать недостатки бетона: образование усадочных трещин, низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения. В результате сравнительных испытаний установлен различающийся характер разрушения образцов. Образцы без фибры были разрушены под нагрузкой в считанные минуты (сжатие и изгиб), в то время как армированные фиброй продолжали выдерживать ту же нагрузку без фатальных разрушений, при раскрытии трещин было видно, что фибра включилась в работу и не давала бетонному образцу разрушиться.

Обобщив предварительные Российские исследования и исследования европейского, американского опытов, Наша компания уверена, что при применении технологии фибробетона Швейцарской компании BruggContec, правильного ухода за бетоном в период времени его твердения (Американское средство по уходу за бетоном S-102 компании Sinak), а также использование технологии устройства дороги верхнего слоя бетона с обнаженным заполнителем решит проблематику износостойкости и появления колейности на Российских дорогах первой категории.

Кроме того, Московским автодорожным институтом, проводится исследование показателей фибробетона на сжатие, изгиб и истираемость на Универсальном комплексе на стенде, включая шипованную резину. Будет проведено испытание на морозостойкость в 5% растворе (самый агресивный процент). для испытаний дорожных покрытий и автомобильных шин.

Наша компания совместно с проектным институтом АО «Институт Гипростроймост Санкт-Петербург» в рамках государственно-частного партнерства проекта по строительству ЦКАДа (Москва) для АО «Крокус» (первая очередь) сделали предложение из фибробетона, который был дешевле только по строительству на 12% по сравнению с предложенными вариантами из асфальта, и это не считая эксплуатационной экономии.

Высокое качество Fibrofor High Grade

Сырье
Мы используем чистые пололефины для нашего Фиброфор Хай Грэйд. Это обеспечивает стойкость к щелочам, не только на поверхности. Материал этих волокон химически нейтрален (инертен) и не подвержен гниению, а степень поглощения воды практически 0%.

Фибриллированная, собранная в пучки фибра и её оптимально распределение.
Во время сложного производственного процесса, особое внимание уделяется тщательной фибрилляции волокон. Волокна собираются в пучки и режутся после фактического производственного процесса. Фибрилляция и связывание в пучки позволяют оптимально распределяться волокну по всей матрице бетона.

Шероховатая поверхность.
Такая поверхность выбрана не случайно, она обрабатывается так намерено.

. характеристики извлечения
Мы уделяем большое внимание закреплению нашего Фиброфор Хай Грэйд в бетоне. Шероховатость и фибрилляция волокон значительно улучшают адгезию с бетоном.

. дозировку

1 кг Fibrofor High Grade на кубический метр достаточно для получения оптимального армирования бетона. Дозирование может меняться в зависимости от области применения, например, при торкрет бетоне, огнестойком бетоне.

Источник