Размещено на http://www.allbest.ru/

Одеська державна академія будівництва та архітектури

УДК:69.025.331

Спеціальність 05.23.08 - Технологія та організація промислового та цивільного будівництва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ТЕХНОЛОГІЯ влаштування Підлог ДИСПЕРСНО-АРМОВАНИХ ПОЛІМЕРНОЮ ФІБРОЮ

Москаленко Володимир Іванович

Одеса - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеській державній академії будівництва та архітектури, Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: - доктор технічних наук, професор Менейлюк Олександр Іванович, Одеська державна академія будівництва та архітектури, завідуючий кафедрою "Технологія будівельного виробництва".

Офіційні опоненти:

- доктор технічних наук, професор Лівінський Олександр Михайлович, Вінницький національний технічний університет, професор кафедри "Містобудування та архітектури";

- кандидат технічних наук, с.н.с. Галінський Олександр Михайлович, науково-дослідний інститут будівельного виробництва.

Захист відбудеться "15" травня 2009р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.085.03 при Одеській державній академії будівництва та архітектури за адресою: 65029, м. Одеса, вул. Дідріхсона, 4.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Одеської державної академії будівництва та архітектури за адресою: 65029, м. Одеса, вул. Дідріхсона, 4.

Автореферат розісланий "08" квітня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Кандидат технічних наук, доцент Пивонос В.М.

Анотації

Москаленко В.І. Технологія улаштування підлог дисперсно-армованих полімерною фіброю - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.08 - "Технологія та організація промислового та цивільного будівництва". - Одеська державна академія будівництва та архітектури, Одеса - 2009.

Робота присвячена питанню вдосконалення технології улаштування бетонної підлоги, шо дисперсно-армована полімерною фіброю, шляхом переходу від дорогих готових сухих сумішей на бетонні суміші, спеціально підібраного складу, що виготовляються на будівельному майданчику за розробленим технологічним регламентом.

У роботі представленні результати експериментально-теоретичних досліджень впливу способів приготування дисперсно-армованих бетонних сумішей на експлуатаційно-технологічні показники.

В результаті лабораторних досліджень визначений вплив технології приготування на технологічні показники дисперсно-армованих бетонних сумішей і експлуатаційні властивості отриманих на їх основі бетонів.

Виконані виробничі дослідження на підставі яких, складені пропозиції і рекомендації по приготуванню дисперсно-армованих бетонних сумішей на будівельному майданчику і їх укладанні при улаштуванні бетонних підлог.

На останньому етапі досліджень проведено впровадження отриманих результатів на реальних будівельних об'єктах.

Ключові слова і скорочення: дисперсно-армовані бетони (ДАБ), технологія приготування бетонних сумішей, технологія улаштування підлог, полімерна фібра, спеціальні домішки.

Москаленко В.И. Технология устройства полов, дисперсно-армированных полимерной фиброй - Рукопис.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.08 - "Технология и организация промышленного и гражданского строительства". - Одесская государственная академия строительства и архитектуры, Одесса - 2009.

Работа посвящена вопросу совершенствования технологии устройства бетонных полов, дисперсно-армированных полимерной фиброй, путем перехода от дорогостоящих готовых сухих смесей на бетонные смеси, специально подобранного состава, изготовляемые на строительной площадке по разработанному технологическому регламенту.

В результате анализа информационных источников и опыта проведения работ установлено, что существующие способы приготовления дисперсно-армированной бетонной смеси на строительной площадке предусматривают обязательное использование дорогостоящих сухих бетонных смесей и специальных смесителей, имеющих малую производительность. Следовательно, необходимо совершенствование технологии приготовления и укладки бетонных смесей, армированных полимерными волокнами, без использования сухих смесей.

Исходя из этого, в работе обоснован выбор направления исследований, и сформулирована научная гипотеза, на основе которой запланировано получение положительного научного результата, разработана методика проведения исследований по технологии приготовления и укладки дисперсно-армированных бетонных смесей.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований влияния способов приготовления дисперсно-армированных бетонных смесей на эксплуатационно-технологические показатели, а также технологической последовательности введения компонентов бетонных смесей на их качество. Изучена возможность получения качественной, дисперсно-армированной бетонной смеси при использовании различного оборудования.

В результате лабораторных исследований определено влияние технологии приготовления на технологические показатели дисперсно-армированных бетонных смесей и эксплуатационные свойства полученных на их основе бетонов. При проведении данных исследований использована теория сокращенного планирования. Эксперименты выполнены по несимметричному Д - оптимальному 18-точечному плану.

Выявленные при проведении лабораторных исследований закономерности изменения технологических свойств дисперсно-армированных бетонных смесей представлены экспериментально-статистическими моделями, на основании которых построены диаграммы квадрат на квадрате.

Дополнительные исследования по технологии приготовления и укладки дисперсно-армированной бетонной смеси были проведены в условиях производства при бетонировании крытой стоянки для автомобилей. При этом изучена возможность и эффективность использования специального оборудования для приготовления дисперсно-армированных бетонных смесей.

На основании выполненных производственных исследований составлены предложения и рекомендации по приготовлению дисперсно-армированных бетонных смесей на строительной площадке и их укладке при устройстве бетонных полов.

На последнем этапе исследований проведено внедрение полученных результатов на реальных строительных объектах.

Внедрение результатов работы, с учетом разработанного технологического регламента, на строительных объектах подтвердило их достоверность, обоснованность и эффективность.

Ключевые слова и сокращения: дисперсно-армированные бетоны (ДАБ), технология приготовления бетонных смесей, технология укладки полов, полимерная фибра, специальные добавки.

Moskalenko V.I. Technology of polymeric fiber-reinforced concrete flooring - Manuscript

Thesis for a candidate's degree in a speciality 05.23.08 "Technology and organization in industrial and civil construction" - Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture. Odessa 2009.

The work is devoted to the perfection of concrete floors technology, whereby the concrete floor is fiber-reinforced. With a change from expensive premixed dry concretes to specially composed concrete mixes that are to be prepared on a construction site accordingly to the developed technical regulations.

The experimentally-theoretical research results in the influence of fiber reinforced concrete mixes preparing methods on their operating and technological characteristics are introduced in the work.

The influence of the technology methods by fiber-reinforced concrete mixes preparing are determined on their technological characteristics and on operating properties of the concretes on their base.

Production researches have been carried out, on the basis of them recommendations and proposals concerning the fiber-reinforced concrete mixes preparation on a construction site are formed.

At the final stage the results of the researches were implemented on real construction sites.

Keywords and reductions: dispersible-reinforced concretes, technology of preparation of concrete mixtures, technology of flooring, polymeric fibre, special additives.

Загальна характеристика роботи

Робота присвячена рішенню наукової задачі, яка полягає в необхідності удосконалення технології влаштування бетонних підлог, шляхом розробки технологічного регламенту приготування бетонної суміші, спеціально підібраного складу, дисперсно-армованої полімерною фіброю. В ході рішення наукової задачі передбачається перехід від дорогих готових сухих сумішей до бетонних сумішей, що виготовляються на будівельному майданчику за розробленим технологічним регламентом.

Актуальність. В даний час існує велика кількість технологій, що дозволяють ефективно виконувати роботи по бетонуванню покриттів. Їх вибір проводиться з урахуванням конкретних умов і об'єктів. Для влаштування жорстких бетонних покриттів (підлог) використовуються матеріали, в яких в'яжучим є цемент. У випадках, коли об'єкт (підлога) відноситься до категорії спеціальних споруд (підлоги промислових підприємств, паркінги, гелікоптерні майданчики і ін.), до матеріалів, що застосовуються, пред'являються підвищені технологічні і експлуатаційні вимоги. У цих умовах конкурентним матеріалом для влаштування підлог, як показують результати багатьох досліджень в галузі будівельних матеріалів, є фіброармований бетон. Зокрема, бетон, дисперсно-армований полімерною фіброю. Проте, при проведенні робіт важливе значення мають не лише правильний підбір та раціональне поєднання вихідних матеріалів, але і технології приготування та укладання дисперсно-армованих бетонних сумішей.

На сьогоднішній день, існуючі способи приготування дисперсно-армованої бетонної суміші на будівельному майданчику передбачають обов'язкове використання дорогих сухих бетонних сумішей та спеціальних змішувачів, що мають малу продуктивність. Відсутність чітких і випробуваних на практиці рекомендацій за технологією приготування та укладання дисперсно-армованих бетонів, без використання сухих сумішей і спеціальних змішувачів, значно обмежує їх використання при влаштуванні підлог.

Мета роботи - вдосконалення технології приготування та укладання бетонних сумішей, армованих полімерними волокнами, при влаштуванні бетонних підлог.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

- виконати аналіз відомих технологій влаштування бетонних покриттів;

- проаналізувати можливість управління експлуатаційно-технологічними властивостями цементно-піщаних композитів за рахунок введення в них полімерної фібри і спеціальних домішок;

- дослідити вплив технології приготування бетонних сумішей, дисперсно-армованих полімерною фіброю, на їх властивості;

- розробити рекомендації з технології приготування дисперсно-армованих бетонних сумішей на будівельному майданчику;

- розробити рекомендації з технології укладання бетонних сумішей, дисперсно-армованих полімерною фіброю при влаштуванні підлог.

Об'єкт дослідження - технологія влаштування бетонних підлог.

Предмет дослідження - технології приготування та укладання бетонних сумішей, дисперсно-армованих полімерною фіброю, при влаштуванні бетонних підлог.

Методи дослідження - оптимальне планування експериментальних досліджень по зміні технологічних властивостей бетонних сумішей під впливом дисперсного армування і спеціальних домішок; експериментальні дослідження експлуатаційно-технологічних властивостей дисперсно-армованих бетонних сумішей; методи математичної статистики при обробці результатів експериментальних досліджень; багатокритерійний аналіз діаграм, отриманих в результаті експериментально-статистичного моделювання; аналіз результатів експериментальних досліджень при розробці пропозицій по технології приготування та укладання бетонних сумішей дисперсно-армованих полімерними волокнами; аналіз результатів перевірки їх працездатності в умовах будівельного майданчика.

Наукова новизна роботи:

- встановлені закономірності зміни технологічних властивостей бетонних сумішей під впливом дисперсного армування полімерною фіброю і спеціальних домішок;

- визначені залежності експлуатаційних властивостей бетонних покриттів від кількості полімерних волокон і використаних хімічних домішок;

- встановлена ступінь впливу двох технологій приготування бетонної суміші на її технологічні властивості;

- встановлена ступінь впливу двох технологій приготування бетонної суміші на експлуатаційні властивості підлоги.

Практична цінність роботи:

- розроблені технологічні рекомендації по приготуванню бетонних сумішей з урахуванням особливостей дисперсного армування полімерною фіброю;

- виконана апробація результатів досліджень при влаштуванні бетонного покриття стоянки для автомобілів в м. Донецьку;

- впроваджені основні результати роботи на реальних об'єктах по влаштуванню підлог в Донецькій і Одеській областях України.

Особистий внесок здобувача полягає в отриманні наступних результатів:

- виконанні аналізу відомих технологій приготування і влаштування підлог дисперсно-армованих полімерною фіброю;

- розробці методики планування та обробки результатів експерименту відповідно до поставленої задачі;

- постановці експериментальних досліджень;

- отриманні результатів лабораторних і виробничих досліджень;

- визначенні закономірності впливу технології приготування дисперсно-армованих бетонних сумішей на їх властивості;

- розробці технології приготування дисперсно-армованих бетонних сумішей в умовах будівельного майданчика.

Апробація результатів досліджень. Основні положення і результати досліджень, викладені в дисертаційній роботі, докладалися на VIII міжнародній інтернет-конференції "Вживання пластмас в будівництві і міському господарстві" (Харків, 2008), 3-ій і 4-ій міжнародних науково-практичних конференціях "Інноваційні технології життєвого циклу об'єктів житлово-цивільного промислового і транспортного призначення" (Ялта - 2007, 2008).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 10 робіт, з них 9 наукових статей в спеціалізованих виданнях, внесених до переліку ВАК України.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, основної частини (4 розділи), висновків і списку використаних інформаційних джерел. Загальний об'єм роботи складає 133 сторінки, з яких 122 сторінки основного тексту, 42 рисунки, 12 таблиць. Список використаних джерел складається з 122 найменувань на 10 сторінках.

Зміст роботи

У вступі приведені основні характеристики роботи: актуальність теми, мета, завдання, об'єкт, предмет и методи досліджень, наукова новизна, практична цінність роботи, особистий внесок здобувача, апробація результатів, основні публікації і структура роботи.

У першому розділі представлені результати аналізу сучасних технологій приготування та влаштування підлог.

В даний час існує багато технологій, що дозволяють ефективно виконувати роботи по влаштуванню і ремонту бетонних покриттів, вибір яких проводиться з урахуванням конкретних об'єктів (Долматов В.Я., Ейдінов Ю.С.). Проте, до більшості горизонтальних покриттів, а особливо до покриттів спеціальних споруд (підлоги промислових підприємств, паркінги, гелікоптерні майданчики і ін.) пред'являються підвищені технологічні і експлуатаційні вимоги (Хаютин Ю.Г., Русанова Н.Г.). Підлоги, що влаштовують з використанням стандартних технологій із застосуванням важкого бетону, характеризуючись високою міцністю на стиснення (Ставицький В.Д.), завжди мали однакову проблему - низький опір на розрив і утворення усадних тріщин при твердненні . А при подальшій експлуатації виявляються такі недоліки, як низька морозостійкість, низька ударостійкість, схильність до стирання, висока ступінь проникнення води та хімічних речовин (Батраков В.Г. Горчаков Г.І. Скрамтаєв Б.Г.). У цих умовах конкурентоздатним матеріалом, як показують результати багатьох досліджень, є фіброармований бетон (Пащенко О.О., Сербін В.П., Бірюкович К.Л, Бірюкович Ю.Л., Бірюкович Д.Л., Крилов Б.А.), зокрема, бетон, дисперсно-армований фіброю з високомодульних полімерних матеріалів (Рабінович Ф.Н.). Основні властивості волокон, як вторинного армування - це контроль за пластичною міцністю і утворенням усадкових тріщин, рівномірне водовідділення, підвищена стійкість до стирання, відколювання і ударних дій, знижена проникність, висока довговічність в умовах заморожування-відтаювання. Технологія дисперсного армування дозволяє зменшити трудовитрати, підвищити хімічну інертність і зчеплення із старою основою.

На сьогоднішній день, існуючі способи приготування дисперсно-армованої бетонної суміші на будівельному майданчику передбачають обов'язкове використання дорогих сухих бетонних сумішей і спеціальних змішувачів, що мають малу продуктивність. Відсутність чітких і випробуваних на практиці рекомендацій за технологією приготування і укладання дисперсно-армованих бетонів, без використання сухих сумішей і спеціальних змішувачів, значно обмежує їх застосування при влаштуванні підлог. У зв'язку з цим технології приготування і укладання дисперсно-армованої бетонної суміші при влаштуванні покриттів потребують вдосконалення і перевірки в умовах будівельного майданчика.

У другому розділі обґрунтований вибір напряму досліджень, представлена методика проведення досліджень з технології приготування дисперсно-армованих бетонних сумішей. Сформульована наукова гіпотеза, на основі якої заплановано здобуття позитивного наукового результату. Проаналізовані особливості технологічних критеріїв якості дисперсно-армованих бетонних сумішей і бетонів, отриманих на їх основі. Науково обґрунтована необхідність використання спеціальних домішок для розробки технології приготування дисперсно-армованої бетонної суміші в умовах будівельного майданчика.

У роботі, в якості технологічних показників якості прийняті легкоукладальність і водоутримуюча здатність бетонної суміші. Як експлуатаційні показники якості бетонних підлог прийняті: щільність і міцність бетону, його тріщино-, зносо- і ударостійкість.

Виходячи з вибраного об'єкту досліджень, а також відповідно до поставленої мети, дослідження були розділені на декілька етапів.

На 1-му етапі експериментальних досліджень заплановано вивчення впливу технології приготування бетонних сумішей на їх експлуатаційно-технологічні показники. Вивчалися дві технології приготування бетонів, армованих полімерною фіброю: із застосуванням спеціального швидкісного змішувача та із застосуванням звичайного бетонозмішувача гравітаційного типу.

За технологічні критерії якості прийняті:

- ОК, см - осідання конуса;

- В, гр - водовідділення бетонної суміші.

На наступному етапі заплановано визначення впливу технології приготування на експлуатаційні показники дисперсно-армованих бетонів:

- Rс, МПа - міцність при стисненні;

- Rb, МПа - міцність на розтяг при згині;

- Rs, МПа - міцність на розтяг при зрізі;

- К_1c, МПам^0.5-- тріщиностійкість по критерію інтенсивності напруги на зразках з пропилом;

- AR, г/см² - стираність;

- W, % - водопоглинання;

- A, МПа - адгезія

Всі вище перелічені експлуатаційно-технологічні показники отримані для одних і тих же складів, але приготовлених за двома відмінними технологіями приготування бетонних сумішей. Це дозволило оцінити вплив технології на технологічні і експлуатаційні показники.

У подальшому заплановано виконання виробничої перевірки даних, отриманих в результаті експериментальних досліджень. На цьому етапі висновки, отримані під час експериментальних досліджень, переносилися в умови реального будівельного об'єкту.

Після виробничої перевірки заплановано розробка пропозицій і рекомендацій з приготування дисперсно-армованих бетонних сумішей на будівельному майданчику та їх укладанні при влаштуванні бетонних підлог.

На останньому етапі досліджень заплановано впровадження отриманих результатів.

Хід проведених досліджень представлений в блок-схемі на рис. 1.

Для проведення експериментальних досліджень використана теорія скороченого планування. Виходячи з цього, експерименти виконані по несиметричному Д - оптимальному 18-точковому плану.

На стадії дослідних етапів в натурному експерименті варіювалися (табл. 1) наступні фактори:

- кількість поліпропіленової фібри Baucon - Х₁ = (300 ± 300)г/м³ готової бетонної суміші, використана для запобігання виникненню усадкових тріщин і підвищення тріщиностійкості бетонного складу;

- кількість суперпластифікатора (С-3) - Х₂ = (0,65 ± 0,35)% від маси цементу, відповідного ТУ 36020429-625 і отриманого на основі натрієвих солей продукту конденсації нафталінсульфокислоти і формальдегіду, використаний в цілях зниження водопотреби цементних сумішей;

- кількість мікрокремнезему - Х₃ = (5 ± 5)%. (тобто, допустима мінімальна кількість частки цементу - 90%), пил газоочисток - відходи виробництва, що утворюються на заводах феросплавів при виплавці феросиліцію, використаний для заміни частки цементу;

- доля кварцового піску з питомою поверхнею 2 м²/кг, у відношенні до ваги щебеню фракції 2.5-10 - Х₄ = (50 ± 25)%, прийнята на підставі аналізу літературних даних.

В експерименті заплановано використання портландцементу М 400 виробництва ВАТ "Донцемент".

Запланована методика передбачала введення в кожен склад бетонної суміші постійної кількості антипіноутворювача. Окрім цього, постійним залишалося водоцементне відношення.

Для розрахунку моделей і їх аналізу запропоновано використовувати розроблену в Одеській державній академії будівництва та архітектури систему COMPEX.

У другому розділі також представлені інструменти, пристрої і методи досліджень для вивчення експлуатаційно-технологічних показників дисперсно-армованих бетонних сумішей і бетонів на їх основі.

Таблиця 1. Рівні варійованих факторів

Наймен. факт. Рівні варіювання	Кількість фібри, кг	Кількість С-3, %	Кількість мікрокремнезему, м.ч.	Співвідношення пісок/щебінь, %
	X1	X2	X3	X4
-1	0	0,3	0	25
0	0,3	0,65	5	50
1	0,6	1	10	75

У третьому розділі приведені результати експериментальних досліджень в лабораторних умовах.

При проведенні цих досліджень вивчався вплив технології приготування бетонних сумішей на їх технологічні і експлуатаційні показники.

Рис.1. Блок-схема досліджень.

Дослідження проводилися із застосуванням двох технологій:

· Перша - з використанням швидкісного змішувача (у дослідженнях позначена як "технологія 1");

· Друга (пропонована) - з використанням змішувача гравітаційного типу (позначена як "технологія 2").

Виявлені при проведенні лабораторних досліджень закономірності зміни технологічних властивостей дисперсно-армованих бетонних сумішей представлені експериментально-статистичними моделями 1-4. У них ОК ₁ і ОК ₂ - осідання конуса суміші, приготованої по 1-ій і 2-ій технологіям відповідно. V₁ і V₂ - водовідділення суміші, приготованої по 1-ій і 2-ій технологіям.

ОК = 17.26 - 0.27х₁ + 3.98х₂ - 2.39х₃ + 7.89х₄ - 2.65х₁² + 2.06х₂² - 5.83х₄² - 1.86х₁х₃ - 1.86х₁х₃ + 3.14х₂х₃ + 4.92х₂х₄ - 2.48х₃х₄ (1)

ОК₂ = 16.6 + 5.11х₂ - 1.51х₃ + 8.80х₄ - 2.22х₁² + 2.18х₂² - 6.70х₄² - 2.01х₁х₃ - 0.65х₁х₄ + 2.65х₂х₃ + 4.69х₂х₄ - 1.90х₃х₄ (2)

V₁ = 0.79 - 0.28х₃ + 0.60х₄ + 0.23х₁² + 0.41х₂² - 0.23х₃² - 0.45х₁х₃ + 0.45х₁х₄ - 0.52х₂х₃ + 0.73х₂х₄ (3)

V₂ = 1.00 - 0.24х₃ + 0.56х₄ + 0.31х₂² - 0.16х₄² - 0.35х₁х₃ + 0.33х₁х₄ - 0.39х₂х₃ + 0.65х₂х₄ (4)

Як видно з представлених аналітичних залежностей, характер впливу досліджуваних факторів, при різних технологіях приготування бетонної суміші, практично однаковий.

Властивості бетонних сумішей описані діаграмами "квадрат на квадраті".

Система діаграм "квадрат на квадраті" дозволила ефективно вирішити завдання управління технологічними властивостями досліджуваних бетонних сумішей і бетонів. Великий (який несе) квадрат характеризує зміни досліджуваних показників при зміні кількості суперпластифікатора (х ₂) і щебеню (х ₄). На осях, відповідних цим факторам, нанесені їх дозування. Для суперпластифікатора (х₂) - це (0,3; 0,65 і 1)% від маси цементу, для щебеню (х₄) - це (25, 50 і 75)% від загальної маси заповнювача. Зміни показників, характеризуються ізолініями, побудованими по експериментально-статистичних моделях. Так, наприклад, прослідимо зміну легкоукладальності, що характеризується величиною осідання конусу.

Ізолінії 0,1; 10 і 20 показують зміни величини осідання конусу (у сантиметрах) при зміні дозувань суперпластифікатора (х₂) і щебеню (х₄). При цьому великий квадрат побудований для тих випадків, коли в суміші і відповідно у бетоні відсутні полімерна фібра (х₁) і мікрокремнезем (х₃).

Малий квадрат характеризує зміни досліджуваних властивостей при зміні модифікуючих факторів складу - полімерної фібри (х₁) і мікрокремнезему (х₃). По аналогії з квадратом, що несе, на осях, відповідних цим чинникам складу, нанесені їх дозування (0; 0,3 і 0,6) кг полімерної фібри (х₁) і (0; 5 і 10)% мікрокремнезему (х₃), що використовується для заміни відповідно 0%; 5% або 10% цементу. Переміщення малого квадрата по великому дозволяє проаналізувати зміни технологічних і експлуатаційних показників залежно від зміни величини всіх чотирьох досліджуваних факторів. Так, наприклад, зміна кількості суперпластифікатора (х₂) і щебеню (х₄) в бетонній суміші може привести до максимального водовідділення - 2,44гр (при використанні технології 1). Дане водовідділення отримане при максимальній кількості в суміші суперпластифікатора (х₂) і щебеню (х₄). При введенні ж в суміш полімерної фібри (х₁) і мікрокремнезему (х₃), водовідділення збільшується до 4,2гр (данні для навески, відібраного для проведення експерименту).

У четвертому розділі приведені результати виробничих досліджень. В умовах виробництва при бетонуванні критої стоянки для автомобілів в м. Макіївка Донецької області були проведені додаткові дослідження за технологією приготування і укладання дисперсно-армованої бетонної суміші.

Вивчено можливість і ефективність використання спеціального обладнання (рис. 5.) для приготування дисперсно-армованої бетонної суміші.

Дослідження показали, що застосування спеціального змішувача, призначеного для сухих сумішей з дисперсним армуванням, зображеного на рис. 5а, процес перемішування значно ускладнений. Даний змішувач "насилу" проникає в бетонну суміш. Ймовірно, це відбувається із-за наявності в суміші розробленого складу крупного заповнювача.

В разі використання змішувача, показаного на рис. 5б, одержана дисперсно-армована бетонна суміш відповідає вимогам, що пред'являються до неї. Проте, при використанні даного змішувача зменшується ступінь механізації робіт, оскільки особливості змішувача передбачають необхідність утримання його в руках в процесі роботи по приготуванню суміші. При цьому продуктивність такого обладнання значно менше продуктивності бетонозмішувача гравітаційного типу (рис. 5с). Це пояснюється значно меншим (максимально - 40л) об'ємом суміші, яку можна приготувати за один прийом за допомогою змішувачів зображених на рис 5а і рис. 5б. Тому надалі був використаний гравітаційний змішувач. Такий тип змішувача дав обнадійливі результати в попередніх дослідженнях в лабораторних умовах.

Для визначення можливості використання такого змішувача великої продуктивності в ході виробничих досліджень проведений аналіз результатів різної технологічної послідовності введення компонентів при приготуванні бетонної суміші.

Технологічна послідовність приготування бетонної суміші №1 була наступна. Перемішували сухі пісок з крупним заповнювачем, потім вводили необхідну кількість фібри. Після цього в суміш додавали цемент і воду з домішками. Дослідженнями встановлено, що при перемішуванні сухих піску з крупним заповнювачем необхідний в 3 рази більший час для отримання однорідної суміші, чим при перемішуванні цих же компонентів, але з деякою кількістю води. Крім того, при цьому не досягається рівномірного розподілу фібри в суміші. Відбувається її грудкування. В деяких випадках однорідність суміші так і не була досягнута без додавання води.

Технологічна послідовність приготування бетонної суміші №2 наступна. Одночасно перемішували сухі пісок з крупним заповнювачем і фіброю. Після цього в суміш додавали воду з домішками, а потім цемент і продовжували перемішування до отримання однорідного складу бетону.

Встановлено, що при даному способі введення компонентів суміші не досягається рівномірний розподіл фібри. І в цьому випадку відбувається її грудкування. Також встановлено, що при одночасному перемішуванні сухих піску, крупного заповнювача і цементу неможливе отримання однорідної суміші при зволожених стінках бетонозмішувача.

Технологічна послідовність приготування бетонної суміші №3 була наступна. В першу чергу, з деякою кількістю води перемішували крупний (щебінь) і дрібний (пісок) заповнювачі. Потім додавали полімерне волокно. Після цього вводили цемент і воду, що бракує, із спеціальними домішками.

В результаті застосування даного способу введення складових отримали однорідну суміш з рівномірно розподіленими в ній полімерними волокнами.

Подальші дослідження показали, що для отримання якісної бетонної суміші, дисперсно-армованою полімерною фіброю, необхідно використовувати наступну технологічну послідовність:

- перемішати необхідну кількість крупного і дрібного заповнювача;

- додати половину необхідної кількості води;

- додати необхідну кількість фібри і перемішати суміш;

- ввести цемент і воду, що бракує з домішками;

- перемішати впродовж не менше 30 секунд, для отримання однорідної суміші.

В ході виробничих досліджень процесу укладання дисперсно-армованої бетонної суміші, для визначення чіткого тимчасового інтервалу, після якого можна приступати до попереднього затирання бетонної поверхні, контролювалася кінетика твердіння бетонної суміші. Для цього була відібрана проба бетонної суміші і за допомогою приладу Віка проводився контроль її твердіння. Встановлено, що глибина відбитку сліду робітника менш 5мм (вимога виробників сухих сумішей), відповідала зануренню голки приладу Віка в бетонну суміш не більше ніж на 20мм.

В результаті проведених лабораторних і виробничих досліджень були розроблені технологічні рекомендації по улаштуванню підлог дисперсно-армованих полімерною фіброю.

На завершальному етапі досліджень було виконано впровадження розробленої технології приготування і укладання бетонної суміші, дисперсно-армованою полімерною фіброю. Впровадження проводилося на двох об'єктах:

- на будівництві цеху рафінування при будівництві заводу по переробці тропічних масел в м. Южний Одеської області.

- при реконструкції птахоферми в с. Ближнє Волновахського району Донецької області.

При проведенні робіт на цих об'єктах була використана розроблена в результаті виробничих досліджень оптимальна технологічна послідовність введення компонентів суміші. Вид і кількість спеціальних домішок вводилися відповідно до результатів, отриманих в лабораторних дослідженнях.

На першому об'єкті при улаштуванні бетонної підлоги цеху рафінування тропічних масел була використана технологія, розроблена і перевірена в результаті апробації. Площа підлоги складала 750м ². Особливість даної підлоги полягала в тому, що за умовами основного технологічного процесу необхідно отримати бетонне покриття з високою мірою тріщиностійкості. Виходячи з цього, був використаний бетон, дисперсно-армований полімерною фіброю. Роботи проводилися в умовах відкритого будівельного майданчика.

Випробування технологічних властивостей бетону показали їх відповідність вимогам нормативів. Порівняння властивостей зразків бетону одержаних в результаті лабораторних і виробничих умовах приведені в табл. 2.

На другому об'єкті проводилися роботи по реконструкції будівель птахоферми. В ході реконструкції було передбачено збільшення розмірів будівель. Для цього на кожній з 6 будівель ферми проводилося бетонування нової підлоги площею 50м².

Внаслідок порівняно невеликого об'єму робіт (300м ²), віддаленості об'єкту, а також обмеженості будівельного майданчика використання автобетоновозів і автобетонозмішувачів було визнане недоцільним. Приготування суміші проводилося на будівельному майданчику з використанням бетонозмішувачів гравітаційного типу.

Таблиця 2. Порівняння властивостей зразків бетону

Властивість	Лабораторні дослідження	Дослідження у виробничих умовах
Міцність на стиск	?40МПа	?38МПа
Міцність на згин	? 8МПа	? 7МПа
Тріщиностійкість	? 0.4 МПам 0,5	? 0.44 МПам 0,5

В ході проведення робіт було встановлено, що приготовлена за розробленим технологічним регламентом бетонна суміш є однорідною. При бетонуванні були відібрані зразки, які пройшли успішні випробування як на тріщиностійкість, так і на міцність при стиску. Грудок полімерної фібри - не виявлено.

Таким чином, впровадження результатів роботи, з урахуванням розробленого технологічного регламенту, на будівельних об'єктах підтвердило їх достовірність, обґрунтованість і ефективність.

Висновки

бетонний підлога фібра полімерний

1. У дисертації наведено нове вирішення наукової задачі, яка полягає в необхідності вдосконалення технології улаштування бетонних підлог, шляхом розробки технологічного регламенту приготування бетонної суміші, спеціально підібраного складу, дисперсно-армованої полімерною фіброю, в умовах будівельного майданчика та рекомендацій по їх застосуванню.

2. Установлено можливості керування експлуатаційно-технологічними властивостями цементно-піщаних композитів за рахунок введення в них полімерної фібри і спеціальних домішок.

3. У роботі виявлені закономірності впливу технологічних режимів та обладнання на експлуатаційно-технологічні показники дисперсно-армованої бетонної суміші.

4. При оптимальному співвідношенні досліджуваних факторів значення технологічних показників бетонної суміші розробленого складу і експлуатаційних показників бетону наступні:

легкоукладальність (осадка конуса) - 5-9см;

водовідділення - ? 0.8%;

міцність на стиск - ? 40МПа;

міцність на згин - ? 8МПа;

міцність на зріз - ? 40МПа;

стираність - ? 0.5г/см²;

тріщиностійкість (по К_1с) - ? 0.4 МПаЧм^0,5;

адгезія - ? 3МПа;

водовбирання - ? 8%.

5. Застосування розробленого технологічного регламенту приготування дисперсно-армованої бетонної суміші в умовах будівельного майданчика, дозволяє отримувати однорідну суміш високої якості з рівномірно-розподіленими в ній дисперсно-армованими волокнами.

6. Перехід від обладнання, що використовується для приготування дисперсно-армованих бетонів з сухих сумішей, до змішувачів більшої продуктивності, не погіршує значення основних технологічних і експлуатаційних властивостей бетону.

7. Для якісного проведення технологічних процесів по улаштуванню підлог, операції по нанесенню покривного шару і попереднього затирання поверхні, необхідно проводити після 5 годин витримки бетону (за нормальних умов твердіння).

8. Апробація і впровадження результатів роботи на трьох об'єктах підтвердило їх достовірність, обґрунтованість і ефективність.

9. Економічна ефективність по результатам впровадження складає 22 гривні на 1м² улаштування підлог з дисперсно-армованого бетону.

10. Розроблену технологію улаштування підлог, дисперсно-армованих полімерною фіброю, можна рекомендувати до широкого впровадження в будівельне виробництво.

Список публікацій за темою дисертації

1. Москаленко В.И., Лысков Л.Н. Руководство по качеству выполнения строительно - монтажных работ. ООО фирма "Промстройремонт". Сборник руководств системы управления качеством строительно-монтажных работ. Донецк, 2002г., - 55с.

2. Москаленко В.И., Кожемяка С.В., Губанов В.В. Безопасность и риски при строительно-монтажных работах в условиях мегаполиса.. М-лы междун. научн.-практич. конф. "Экологические проблемы мегаполисов". Донецк, ДонНТУ - 2006, -С.272-274.

3. Москаленко В.И. Анализ существующих технологий ремонта и устройства полов с использованием дисперсного армирования. Вісник, ДонНАБА, выпуск 2007-5(67), Макеевка, 2007. - С.3-5.

4. Менейлюк А.И., Попов О.А., Москаленко В.И. Влияние технологии приготовления дисперсно-армированной бетонной смеси на ее технологические свойства. Научно-техн. сб. ХНАГХ "Комунальное хозяйство городов" Вып.79, - К, Техника -2007. - C.45-52.

5. Москаленко В.И. Анализ технологии ремонта и устройства бетонних полов. Сб. науч. трудов "Строительство, материаловедение, машиностроение". Вып.43, - Дн-ск, ПГАСА -2007. - C. 298-301

6. Москаленко В.И. Особенности технологии приготовления дисперсно-армированных бетонов при устройстве покрытий. Вісник, ДонНАБА, випуск 2008-3(71), Макеевка, 2008г. - С.12-17.

7. Менейлюк А.И., Попов О.А., Москаленко В.И. Подвижность и водоотделение дисперсно-армированной смеси для бетонных полов. Сб. науч. трудов "Строительство, материаловедение, машиностроение". Вып.47, - Дн-ск, ПГАСА -2008. - C. 400-405.

8. Москаленко В.И. Прочностные свойства дисперсно-армированного бетона для горизонтальних покрытий. Сб. науч. трудов "Строительство, материаловедение, машиностроение". Вып.47, - Дн-ск, ПГАСА -2008. - C.397-400.

9. Менейлюк А.И., Попов О.А., Москаленко В.И. Влияние технологии приготовления бетонной смеси на прочностные свойства дисперсно-армированного бетона. Сб. наук. праць "Ресурсоекономні матеріали, конструкції будівлі та споруди". Вип.17, - Рівне, НУВГП - 2008. -С.47-53.

10. Москаленко В.И. Технологические свойства дисперсно-армированной бетонной смеси, приготовленной в разных условиях. Зб. наук. праць "Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури". - Вип.30. - Одесса, "Зовнішрекламсервіс". - 2008. - С.206-210.

Размещено на Allbest.ru