Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Жуков А. Н. Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций [Текст] // Технические науки: традиции и инновации: материалы Междунар. науч. конф. (г. Челябинск, январь 2012 г.). — Челябинск: Два комсомольца, 2012. — С. 141-144. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/6/1524/ (дата обращения: 25.09.2018).

В современном строительстве одним из перспективных направлений развития является применение трубобетонных конструкций при восстановлении работоспособности повреждённых элементов. Совместная работа стали и бетона обеспечивает конструкции прочность при осевом сжатии до 2-х раза больше по сравнению с железобетонными конструкциями. При этом практически полностью исключается коррозия внутренних полостей трубы и непосредственно бетона. Одним из пунктов развития данного направления является применение расширяющегося бетона. Эффект объемного преднапряжения при использовании расширяющихся добавок для бетона улучшает сцепление бетона с обоймой, а применение мелкозернистого бетона улучшает удобоукладываемость смеси в связи с отсутствием крупного заполнителя. Доказано, что применение расширяющегося бетона улучшает общую работу конструкции на 20-25% [1].

В качестве экспериментального исследования в рамках написания кандидатской диссертации был разработан метод по восстановлению работоспособности железобетонной консоли колонны взятием в трубобетонную обойму.

Суть метода заключается в том, что для восстановления работоспособности была изготовлена стальная обойма, состоящая из торцевых швеллеров, боковых накладок из листовой стали и соединительных уголков. Монтаж конструкции производился при помощи сварочного аппарата в следующей технологической последовательности:

  1. составные элементы были разрезаны и подготовлены к монтажу;

  2. сделаны треугольные разрезы в полках торцевого швеллера, после чего при помощи пресса путем сгиба в проектных точках ему придана форма консоли колонны;

  3. поверхность старого бетона промыта водой до полного насыщения;

  4. приварены соединительные уголки к одному из торцевых швеллеров;

  5. швеллер с приваренными уголками устанавливается на консоль колонны, с противоположенной стороны монтируется второй торцевой швеллер;

  6. с боков к конструкции последовательно привариваются боковые накладки из листовой стали;

  7. конструкция устанавливается в проектное положение при помощи строительного уровня;

  8. подготавливается мелкозернистый расширяющийся бетон;

  9. бетон укладывается в полость между обоймой и консолью;

  10. бетонная смесь вибрируется.

Для приготовления мелкозернистого расширяющегося бетона применялась расширяющая добавка РД-Н производства CONSOLIT BARS [2]. Характеристики преднапрягающей добавки представлены в таблице 1. Расширяющая добавка РД-Н представляет собой тонкоизмельчённую смесь, состоящую из алюминатных или сульфоалюминатных и сульфатных компонентов. РД-Н вводится в обычный бездобавочный портландцемент для получения цемента с уникальными специфичными свойствами. Портландцемент с добавкой РД-Н обладает всеми положительными качествами бездобавочного портландцемента и дополнительно обеспечивает в бетонах (растворах):

  • полную водонепроницаемость (W10… W20), при этом дополнительной гидроизоляции не требуется;

  • исключение усадки и её отрицательных последствий;

  • повышенную морозостойкость (в том числе в солях);

  • повышенную стойкость в агрессивных средах;

  • высокую прочность при растяжении.

Таблица 1

Общие характеристики расширяющейся добавки РД-Н

Цвет

Серый

Удельная поверхность

Не менее 350 м2/кг

Массовая доля ангидрида серной кислоты (SO3)

Не менее 17,0% и не более 25,0%

Массовая доля оксида алюминия (Al2O3)

Не менее 19,0% и не более 27,0%

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, согласно НРБ-99 (п. 5.3.4), соответствует 1 классу строительных материалов

Не превышает 370 Бк/кг

Технические характеристики вяжущего, приготовленного из 90% портландцемента ПЦ400-ДО и 10% расширяющейся добавки (РД-Н)

Прочность на сжатие через 28 суток твердения

Не менее 42 МПа

Самонапряжение в возрасте 28 суток

Не менее 2,0 МПа

Линейное напряжение в возрасте 28 суток

Не более 1,5%

Марка по морозостойкости

Не менее F 300

Марка по водонепроницаемости

Не менее W 10


Пропорции соответствую рекомендациям производителя: расход на 1 м3 раствора: РД-Н - 80 кг; ПЦ 500-Д0 (бездобавочный) - 570 кг; песок (чистый, мытый, с модулем крупности МКР=2,0..3,0 и содержанием глинистых включений до 1%) - 950 кг; вода (чистая) - 250 л. Общий вид трубобетонной обоймы представлен на рис.1.

Рис.1 Общий вид трубобетонной конструкции

Для исследования напряженно-деформированного состояния на конструкцию наклеены тензорезисторы. Тензорезисторы выполнены из константановой проволоки на фольговой основе с базой 10мм (сопротивление R=111,5Ом, коэффициент тензочувствительности К=2,16). Для обработки данных с датчиков (тензорезисторов) применяется тензометрическая система ММТС-64.01. Соединение тензодатчика с кабелем (шлейфом) измерительной станции выполнено с помощью клеммы в пластиковой оболочке через провод типа МГТФ диаметром 0,7мм. Шлейфы изготовлены из проводов типа МГТФ и БПВЛ. Схема расположения тензодатчиков показана на рис.2. Общее количество датчиков на каждый образец принято равным 28-ми. Тензорезисторы наклеены в предположительно наиболее напряженных зонах конструкции.



Рис.2 Схема наклейки тензорезисторов

Наклейка датчиков производилась в следующей технологической последовательности [3]:

  • поверхность зачищалась наждачной бумагой № 100;

  • поверхность промывалась техническим ацетоном до полной очистки;

  • наносился тонкий слой клея БФ-2 на подготовленную поверхность и тензорезисторы;

  • в течение 30-40 секунд клей на поверхности арматуры и датчиках подсушивался феном при температуре 100-1100С;

  • наносился следующий слой клея на поверхность арматуры;

  • датчики приклеивались к конструкции;

  • на датчик укладывалась полиэтиленовая пленка и прижималась резиновым валиком для удаления излишек клея;

  • производилась просушка клея в течение 10-15 минут, после чего конструкции досушивались в естественных условиях в течение 3-5 дней.

Образцы консолей колонн предварительно были испытаны на проектную нагрузку и доведены до разрушения Общий вид конструкции после монтажа и наклейки тензорезисторов показан на рис.3. Нагрузка на конструкцию передается с помощью насосной станции через домкрат ДГ-100. Опирание домкрата на трубобетонную консоль выполнено через сферический шарнир, на бетон. Предельная несущая способность конструкции предположительно должна увеличиться в 2-3 раза.

Рис.3 Общий вид конструкции перед испытанием

Приведенная схема является универсальной для проведения экспериментов с использованием тензометрических комплексов. Данный способ восстановления работоспособности консолей колонн может быть адаптирован и применен и к другим видам конструкций. Таким образом, применение трубобетона является перспективным направлением развития строительной отрасли.


Литература:
  1. Кришан А.Л. Прочность трубобетонных колонн с предварительно обжатым ядром: Автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра тех. наук. - Ростов-на-Дону, 2011. – 38 с.

  2. Расширяющая добавка [Электронный ресурс] URL: http://www.consolit.ru/rd.html (дата обращения 17.11.2011)

  3. Руководство по тезометрированию строительных конструкций и материалов: Отдел научно-технической информации НИИЖБ. – М.: Производственные экспериментальные мастерские ЦИНИСа Госстроя СССР, 1971. 313с.

Основные термины (генерируются автоматически): восстановление работоспособности, BARS, технологическая последовательность, расширяющийся бетон, расширяющаяся добавка, расширяющая добавка, провод типа, перспективное направление развития, Общий вид конструкции, Общий вид, конструкция, бетон, CONSOLIT, трубобетонная обойма.

Похожие статьи

Стержневые конструкции из сталежелезобетона | Молодой ученый

Приведены сведения о трубобетонных конструкциях, их экономические, конструкционные и технологические преимущества.

г) трубобетонные конструкции с внешней стальной оболочкой в виде круглой трубы, с бетонным ядром.

Эффективность использования трубобетонных и стальных...

Общая высота здания — 406 м. Общее количество этажей — 100 эт.

Сжатые трубобетонные элементы, имеющие ядро из высокопрочного бетона, имеют пластичный характер разрушения.

Следовательно, трубобетонные конструкции гораздо надежнее в эксплуатации.

Современные методы защиты железобетонных конструкций...

Для предотвращения коррозионного разрушения бетона и железобетона существуют следующие виды защиты: – Первичная: защита строительных конструкций от коррозии и протечек, реализуемая на стадии изготовления (возведения) конструкции за счет свойств бетона...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Поиск эффективных методов повышения конструкционных... Рис. 1. Изменение предела прочности при изгибе (а) и при сжатии (б) высокопрочного легкого бетона от вида и концентрации модифицирующей добавки.

Супер- и гиперпластификаторы для бетонов нового поколения

Специалисты прогнозируют, что уже в ближайшие годы в нашей стране доля бетонов с добавками будет составлять более 50 %.

Деление ПАВ представлено в виде двух групп: ‒ Первую группу представляют пластифицирующие добавки гидрофильного типа, которые...

Эффективность применения высокопрочного бетона при...

Вид конструкции. Предельно допустимая дозировка добавок, % от массы цемента.

Таблица 1. Вид и расход модифицирующих добавок для высокопрочного легкого бетона. Подача бетонной смеси на высоту при отрицательных...

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Причём перемешивание, осуществляется обычно в последовательности: добавка + вода, затем водный раствор

Первоначальная операция технологического процесса бетонирования любых железобетонных конструкций всегда начинается с уплотнения бетонной смеси.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

- создание новых видов химических модификаторов, регуляторов свойств бетона.

На первом этапе подбирают вид и расход СП, а также минеральной добавки и водоцементного отношения для получения цементного теста с достаточной текучестью.

Опыт применения самоуплотняющихся бетонов в строительной...

Данный вид бетонов содержал в своём составе 4 основных компонента: портландцемент в качестве вяжущего, вода, песок в качестве мелкого заполнителя и щебень, в качестве крупного заполнителя. Химические добавки находили свое применение только в бетонах специального...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Стержневые конструкции из сталежелезобетона | Молодой ученый

Приведены сведения о трубобетонных конструкциях, их экономические, конструкционные и технологические преимущества.

г) трубобетонные конструкции с внешней стальной оболочкой в виде круглой трубы, с бетонным ядром.

Эффективность использования трубобетонных и стальных...

Общая высота здания — 406 м. Общее количество этажей — 100 эт.

Сжатые трубобетонные элементы, имеющие ядро из высокопрочного бетона, имеют пластичный характер разрушения.

Следовательно, трубобетонные конструкции гораздо надежнее в эксплуатации.

Современные методы защиты железобетонных конструкций...

Для предотвращения коррозионного разрушения бетона и железобетона существуют следующие виды защиты: – Первичная: защита строительных конструкций от коррозии и протечек, реализуемая на стадии изготовления (возведения) конструкции за счет свойств бетона...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Поиск эффективных методов повышения конструкционных... Рис. 1. Изменение предела прочности при изгибе (а) и при сжатии (б) высокопрочного легкого бетона от вида и концентрации модифицирующей добавки.

Супер- и гиперпластификаторы для бетонов нового поколения

Специалисты прогнозируют, что уже в ближайшие годы в нашей стране доля бетонов с добавками будет составлять более 50 %.

Деление ПАВ представлено в виде двух групп: ‒ Первую группу представляют пластифицирующие добавки гидрофильного типа, которые...

Эффективность применения высокопрочного бетона при...

Вид конструкции. Предельно допустимая дозировка добавок, % от массы цемента.

Таблица 1. Вид и расход модифицирующих добавок для высокопрочного легкого бетона. Подача бетонной смеси на высоту при отрицательных...

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Причём перемешивание, осуществляется обычно в последовательности: добавка + вода, затем водный раствор

Первоначальная операция технологического процесса бетонирования любых железобетонных конструкций всегда начинается с уплотнения бетонной смеси.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

- создание новых видов химических модификаторов, регуляторов свойств бетона.

На первом этапе подбирают вид и расход СП, а также минеральной добавки и водоцементного отношения для получения цементного теста с достаточной текучестью.

Опыт применения самоуплотняющихся бетонов в строительной...

Данный вид бетонов содержал в своём составе 4 основных компонента: портландцемент в качестве вяжущего, вода, песок в качестве мелкого заполнителя и щебень, в качестве крупного заполнителя. Химические добавки находили свое применение только в бетонах специального...

Задать вопрос