В последние годы многопустотные плиты перекрытия, изготовленные на линиях безопалубочного формования, становятся всё более популярными благодаря своей высокой прочности, легкости и экономической эффективности. В то же время в условиях современного строительства, где существует постоянное стремление к снижению расходов и оптимизации процессов, внедрение новых технологий и материалов становится ключевым фактором повышения конкурентоспособности предприятия.

Но при этом следует помнить, что любые нововведения как в технологическом процессе при изготовлении железобетонных элементов, так и в качественном составе бетонной смеси влекут за собой испытание производимых железобетонных элементов. Завод-изготовитель обязан выпускать продукцию, которая должна строго соответствовать проектным решениям и другой нормативно-технической документации.

Железобетонные многопустотные предварительно напряженные плиты перекрытий стендового безопалубочного формования армируются канатами стальными арматурными 1х7 (К7) класса К1500 либо высокопрочной проволокой класса ВР1400, шириной 500–1500мм, высотой поперечного сечения до 220 мм. Плиты перекрытий предназначены для использования в перекрытиях и покрытиях жилых, общественных и производственных зданий с несущими стенами из кирпича или крупных блоков, а также в каркасных сборно-монолитных и панельных зданиях, возводимых в обычных условиях строительства. Для изготовления плит предусмотрен тяжелый бетон классов В25, В30, В35 и В40 по прочности на сжатие по ГОСТ 26633–2015.

Испытания опытных образцов плит следует производить в соответствии с ГОСТ 8829–2018 на нагрузки, приведенные проектной организацией в рабочих чертежах. Марки плит для проведения испытаний следует согласовывать с авторами проекта. При испытании опытных образцов прочность бетона плит должна быть не выше прочности, соответствующей проектному классу. В противном случае данные будут некорректными. Периодические испытания плит нагружением штучными грузами проводятся для контроля прочности, жёсткости и трещиностойкости. Такие испытания обязательны:

– перед началом массового производства изделий;

– при внесении конструктивных изменений в плиты;

– при изменении технологии изготовления;

– при корректировке состава бетона;

– при возникновении нештатных ситуаций при производстве (ослабление армирования, ошибка в составе бетонной смеси, поломка оборудования).

Для плит ПБ нагрузочные испытания проводятся даже при серийном производстве, в отличие от некоторых других типов плит.

При подготовке к испытаниям, необходимо пройти ряд согласований. При выборе изделия для испытания, нужно получить одобрение в выборе от проектной организации. Плита перекрытия на испытания подбирается в зависимости от номенклатуры, часто выпускаемой на предприятии-изготовителе. Учитываются и нюансы в составах бетонной смеси. Начальник производственной лаборатории принимает непосредственное участие в выборе и подборе состава.

Перед началом испытания элемента, необходимо приготовить нагрузки и расчетную схему. Рекомендации по нагрузкам по первой и второй группе предельных состояний как правило указывается проектной организацией в общих данных рабочей документации. Опирание испытуемого изделия на шарнирные опоры должно осуществляться через стальные плиты, симметрично расположенные относительно оси опоры. {1, c8.}. На опорные плиты перед установкой на них испытуемого изделия должен быть уложен выравнивающий слой цементного раствора, прочность которого должна быть достаточной для восприятия нагрузки на опорах {1. c.8}. При использовании штучных грузов в ходе испытаний, необходимо заранее проработать вопрос расположения этих грузов таким образом, чтобы была обеспечена равномерность нагружения конструкции. При расположении штучных грузов оставляется зазор, равный 50–100 мм для обеспечения прогиба испытуемого изделия в ходе процесса.

Рис. 1. Схема нагружения многопустотной плиты перекрытия, изготовленной на линии безопалубочного формования

Нагружение конструкции производится от торцов к центу изделия.

На практике редко встречаются штучные грузы, которые обладают идентичными характеристиками (вес, габаритные размеры). При применении блоков ФБС в качестве грузов следует провести сортировку, руководствуясь высотой грузов и их массой. На грузы наносится маркировка, указывающая фактический вес применяемого изделия. На нижний ряд испытуемой конструкции следует устанавливать наиболее тяжелые грузы, так как впоследствии для оценки несущей способности и характера разрушений плиты понадобятся более «легкие» блоки.

Перед началом испытания необходимо оценить начальные геометрические параметры изделия: вес, положение рабочей арматуры, схему армирования, выгиб/прогиб плиты. Выгиб (прогиб) оценивается как среднее арифметическое между значениями на опорах. Значение выгиба варьируется от 0 до 20 мм, что считается нормой в зависимости от длины изделия и схемы армирования.

В ходе испытаний происходит поэтапное нагружение изделия до требуемой нагрузки. При достижении проектной нагрузки необходимо оценить прогиб, проскальзывание арматуры. Сравнить вышеперечисленные характеристики с требованиями нормативной и проектной документации.

По итогу испытаний составляется отчет с подробным описанием прикладываемых нагрузок, расчетной схемой, величиной прогибов при контрольных нагрузках по прочности, жесткости и трещиностойкости. Дается заключение о возможности/невозможности применения новых технологий при производстве изделий, или же о соответствии состава бетонной смеси требуемым характеристикам изделия. Если в ходе испытаний происходят недопустимые разрушения (трещины с раскрытием, не соответствующие допустимым нормам, прогиб плиты больше критического, проскальзывание арматуры), то в этих случаях дальнейшее изготовление плит недопустимо. Необходима либо корректировка состава бетонной смеси, либо доработка технологического процесса производства.

Таким образом, предложенная методика испытаний многопустотных плит перекрытия на основе линии безопалубочного формования охватывает все ключевые этапы от подготовки образцов до глубокого анализа результатов. Реализация этого подхода не только обеспечит высокое качество полученных данных, но и послужит основой для разработки новых рекомендаций и норм, улучшающих качество и безопасность формуемых конструкций.

Серии нагружений образцов, испытавших различную нагружающую способность, предоставляют возможность глубокого анализа влияния параметров армирования, составов бетонной смеси и геометрии плит на их стойкость к разрушению.

Литература:

1. ГОСТ 8829–2015 «Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости». М.:, Стандартинформ, 2019, с-7–10.
2. Босаков С. В. и др. Расчет и экспериментальная оценка прочности многопустотных плит безопалубочного формования с учетом требований EN= Calculation and experimental estimation of shear strength of hollow core slabs taking into account european standards requirements. — 2010. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/2795/Строительная наука. 2010 № 6 с.47–54.pdf?sequence=1
3. Ивантаева А. А. Технология и организация производства железобетонных конструкций на заполнителях из тяжелого дробленого бетона// Инженерные кадры — будущее инновационной экономики России. 2018. № 5. С. 48–50.