+375 /17/ 291 88 22
+375 /29/ 121 09 91
+375 /29/ 636 09 91
на главную о компании новости и статьи контакты отправить запрос






Сталефибробетон Часть 3


6.3. Сталефибробетонный шпунт

Основная идея

Доводы для применения сталефибробетона в железобетонном шпунте в сущности те же, что и для свай: повышение их ударостойкости, сокращение трудоемкости погружения и т.д.

Опыт применения

На заводах треста Ленинградстрой было изготовлено 600 шт. шпунта марок ГНШФ-630 и ГНШФ-1000. Шпунт выпускался шириной 0,63 и 1 м, длиной 6 м. целиком из сталефибробетона с дополнительным армированием каркасами (рис. 8 ). На шпунт ГПШФ-1000 объемом 0,72 м3 расход фибр диаметром 2 мм и длиной 170-200 мм составил 100,8 кг (т.е. 140 кг/м3), стержневой арматуры 44,9 кг м стального листа 3,6 кг. Общий расход металла был равен 149,3 кг.

Шпунт изготавливался в стальных формах в горизонтальном покрытии с уплотнением на виброударной установке грузоподъемностью 8 т. Сначала в форму укладывались дополнительные каркасы, а затем подавалась сталефибробетонная смесь и производилась ее уплотнение, осуществлялась термообработка в ямных пропарочных камерах достижения заданной прочности производилось распалубливание.

Сталефибробетонный шпунт бездефектно был погружен при строительстве набережной реки Охта вблизи Индустриального проспекта в г. Ленинграде.

Экономическая целесообразность

Экономический эффект от применения сталефибробетонного шпунта достигался за счет снижения расхода стали и его бездефектного погружения. Так, расход стали на железобетонный шпунт марки ГНШ-1000 был на 124,6 кг (45%) больше, чем на сталефибробетонный тех же геометрических размеров. Бетон для обоих видов шпунтов имел марку по прочности на сжатие - 300, по морозостойкости Мрз-200.

Выводы

Сталефибробетон с фиброй "Харекс" целесообразно применять в шпунте, погружение которого осуществляется с помощью копров, когда возникает опасность преждевременного разрушения верхней части шпунта. Наиболее подходящим для этой цели может быть шпунт марок ШП 5,0-30 до ШП 10,0-30. Это ненапряженный шпунт сечением 300x500 мм с расходом ненапрягаемой арматуры до 280 кг (т.е. 187кг/м3).

6.4. Плиты дорожных и аэродромных покрытий

Основная идея

Применение дисперсной арматуры в дорожных и аэродромных покрытиях основывается на следующих соображениях. Во-первых, дисперсное армирование повышает сопротивляемость бетона истиранию. Во- вторых, наличие дисперсного армирования, особенно на концах плиты препятствует развитию трещин, возникающих при отпуске напрягаемой арматуры и развивающихся при наматывании колеса автомоби­ля или самолета с одной плиты на другую. Наконец, дисперсное армирование повышает долговечность покрытия, т.е. его сопротивляемость совместному воздействию повторяющихся нагрузок и неблагоприятных влияний внешней среды (например, замораживанию, увлажнению и высушиванию).

Дисперсное армирование дорожных и аэродромных плит не позволяет полностью заменить стержневую арматуру. Обычно речь идет о замене полностью или частично лишь поперечного армирования, а иногда уменьшения толщины покрытия.

Опыт применения

За рубежом в США, Бельгии, Японии, ФРГ и других странах имеется достаточно примеров применения дорожных и аэродромных покрытий с дисперсной арматурой. В качестве дисперсной арматуры применялись различные виды фибр длиной 25-60 мм. Процент армирования составил 0,5-1,5 по объему 40-120 кг/м3. Обычно за счет применения сталефибробетона удавалось снизить толщину покрытия, уменьшить или исключить поперечное армирование, повысить долговечность покрытия. Так, в США при сооружении взлетно-посадочных полос аэродрома Ранвейс вместо бетонного покрытия толщиной 254 мм было уложено сталефибробетонное толщиной 152 мм. При этом оказалось, что бетонное покрытие пришло в полную негодность после 700 циклов загружения тяжелыми самолетами, а дисперсно армированное после 4500 циклов загружения осталось пригодным для эксплуатации. То есть долговечность покрытия увеличилась в 6,4 раза.

Отечественная практика применения дорожных и аэродромных плит много скромнее. Так, на заводе железобетонных изделий ГлавюжУралстроя Минтяжстроя СССР изготовлена опытная партия плит типа ПАГ-18 с применением сталефибробетона. Партия включала 14 плит размером 6х2х0,18 м. В качестве продольной преднапряженной арматуры использовалось 12 стержней диаметром 14 мм класса А-1У, поперечное армирование было типовым из стержней класса АП диаметром 10 мм и проволоки B-1 диаметром 5 мм. Было принято несколько вариантов дополнительного фибрового армирования:

а) плиты П 1 без фибрового армирования;

б) плиты П 2 с двумя слоями фибробетона по 40 мм с каждой стороны, средняя часть плиты толщиной 100 мм изготавливалась из обычного бетона

в) плиты ПЗ и П4 изготавливались полностью из сталефибробетона

Состав сталефибробетона плит П2-П4 был следующим (кг/м3 бетона): цемент марки 400-450 кг, песок с Мкр = 2,7 - 680 кг, щебень фракций до 10 мм - 1157 кг, пластификатор МTC-1 (0,22%) 18,3 кг. Стальная фибра диаметром 0,5 мм и длиной 50 мм изготавливалась из малоуглеродистой проволоки по ТУ 14-4-1093-80, процент армирования был равен 0,9 ( 72 кг/м3 ).

Плиты были испытаны на трещиностойкость в соответствии с ГОСТ 25912.0-8З. В плите П-1 из обычного бетона с традиционным продольным и поперечным армированием трещины появились раньше, чем была достигнута контрольная нагрузка. В трехслойной плите П2 момент трещиностойкости был выше требуемого на 10-З0%, а в плитах П3, П4 - выше требуемого на 50-60%.

Эксперименты показали, что фибровое армирование позволяет либо повысить нагрузку на плиту, при которой появляются трещины, либо уменьшить количество поперечной арматуры, а может быть вовсе отказаться от нее.

Интересный опыт проведен трестом Латтюмендорстрой, который уложил на опытном участке дороги площадью 720 м2 у города Ноябрьска Тюменской области плиты ПДН, торцы которых вместо сеток C1 в верхней части плиты армировались 2 фиброкаркасами. Год эксплуатации этого участка показал, что на нем не наблюдается плит с прогрессирующим разрушением торцов, как это обычно имеет место при обычном армировании.

Экономическая целесообразность

Экономическую целесообразность применения сталефибробетона в дорожных и аэродромных плитах можно оценить, рассматривая кон­кретные варианты фибрового армирования, повышающего эксплуатационные свойства плит, в том числе их долговечность, как это имело местo на аэродроме Ранвейс в США.

В качестве базового варианта можно принять плиту ПАГ-14 (рис.9), со следующими данными по расходу материалов.

Возможны несколько вариантов изготовления плиты в дисперсной арматурой.

1-й вариант. Фиброй армируются торцевые части плиты на длине 0,53 м от каждого конца до оси стыковой петли, 4 сетки C1 удаляются, 2 сетки С2 и преднапряженная арматура, остаются. По существу такой вариант использовался на опытном участке Латтюменьдорстроем, с той лишь разницей, что там, в торец укладывался фиброкаркас. Бетонирование торцов может осуществляться последовательно, как это делалось для голов свай при их изготовлении в горизонтальном положении,

Потребный объем сталефибробетона на одну плиту ПАГ 14 в этом случае составит:

2х0,53 х 2 х 0,14= 0,299 » 0,3 м3 .

Процент армирования по объему для торцов плиты следует принять максимальный 1,5% (120 кг/м3 ). На 0,3 м3 бетона это составит:

120 х 0,3= 36 кг

Арматypa на 4 сетки C1 расходуется 19,72 кг.

При стоимости стержневой арматуры кл. АШ диаметром 8 мм – 1,7 млн. руб. за тонну и дисперсной арматуры типа «Харекс» ориентировочно 3,7 млн. руб. за тонну, дополнительные затраты на 1 плиту с дисперсной арматурой составят:

3700 х 0,036 - 1700 х 0.0197 . 99,7 тыс. руб.

Срок службы дисперсно армированного аэродромного покрытия на аэродроме Ранвейс при загружении тяжелыми самолетами возрос в 6,4 paза (с 700 циклов до 4500), причем покрытие оставалось еще пригодным к эксплуатации. Примем увеличение срока служба хотя бы в 2 раза. Тогда годовой экономический эффект в расчете на 1000 плит составит:

Э=[(З1+Зс1)j-(З2+Зс2) +Ээ] А2

Здесь:

З1 и З2 –затраты на заводское изготовление плит ПАГ-14 со стержневой и дисперсной арматурой.

Зс1 и Зс2 –затраты на строительно-монтажные работы по укладке базовых и новых плит.

Ээ –экономия в сфере эксплуатации сравниваемых конструкций за срок их службы.

j- коэффициент учета изменения срока службы новой конструкции плиты, по отношению к базовой;

А2- годовой объем внедрения новых плит,

Сделаем некоторые допущения:

а) будем считать, что стоимость строймонтажа составляет 40% стоимости от стоимости строительства (60% стоимость изготовления плиты –см. табл. 12);

б) экономия в сфере эксплуатации нет, т.е. Ээ =0;

в) разница в стоимостях плиты равна разнице в стоимости арматуры;

- стоимость 1м3 железобетона плиты примем равной 600 тыс. рублей.

Тогда:

Э2=[(1008+672)x1,47-(1008+99,7+672)]х1000= 790 000 тыс. руб. = 790 млн. руб.

Коэффициент j определен из условия, что срок службы плиты увеличивается с 5 до 10 лет. Если брать меньшие сроки службы, то коэффициент j будет еще больше (например, для 2 и 4 лет j=1,72).

Если для плит ПАГ выделить в перспективе 1000 т фибры «Харекс» в год по первому варианту можно было бы готовить примерно 6 тыс. плит, обеспечив годовой экономический эффект около 22 млрд. рублей.

2-ой вариант

Стержневая поперечная и напрягаемая продольная арматура сохраняются полностью. Дополнительно вводится фибровая арматура в объеме 0,5% по объему (40 кг/м3). Испытания подобных плит показали, что повышается их трещиностойкость. Можно полагать, что повышение трещиностойкости повлечет за собой и увеличение долговечности плиты. Принимая те же предпосылки, что и в варианте 1 для расчета получим годовой экономический эффект на 1000 плит.

Э2=[(1008+672)x1,47-(1008+248,6+672)]х1000=541000тыс.руб.

=541млн. рублей

То есть с точки зрения экономического эффекта, когда учитывается срок службы конструкции, применение дисперсного армирования в плитах ПАГ или ПДН было бы выгодно. Опыт применения подобных покрытий за рубежом показывает, что это действительно так. В наших условиях дисперсно-армированные долговечные плиты можно было бы начать применять в суровых климатических условиях, где они сравнительно быстро выходят из строя. Чтобы это было выгодно изготовителю, за более долговечные плиты может быть увеличена их цена.

В принципе возможны и другие варианты комбинированного армирования плит ПАГ и ПД1Н например, полного отказа от поперечной арматуры и введения фибр в объеме 1% (т. е. 80 кг/м3), армирования поперечной арматурой только с одной лицевой стороны плиты и добавлением дисперсной арматуры также в объеме 1% и т.д. Во всех этих вариантах, конечно, сохраняется предварительно напряженная арматура.

Детально этот вопрос должен быть проработан при проектировании и испытании экспериментального образца плиты.

6.5. Волноотбойные стены, буны

Основная идея

Как уже отмечалось, дисперсное армирование в 8-10 раз по­дает сопротивляемость бетона ударным воздействием. Известно, что сопротивление истиранию сталефибробетона существенно выше, чем обычного бетона и при определенных процентах армирования по сопротивлению истиранию он может приближаться к граниту. Именно такими свойствами и должен обладать материал волноотбойных стенок и бун, которые подвергаются ударам волн и истиранию песком и галькой.

В материалах по обследованию волноотбойных стен можно найти данные, когда в течение года поверхность стены из бетона марки 200 изнашивалась до 20 см. Чтобы защитить стены от истирания и преждевременного разрушения можно применить дисперсное армирование взамен дорогостоящей облицовки гранитом или камнем.

Опыт применения

Как уже отмечалось выше, в 1972 г. в США из фибробетона было изготовлено 4300 долоса массой по 42 каждый, из которых сооружена берегозащитная дамба в бухте Гумбольдта, где высота волн в штормовую погоду достигает 12 метров. Проверка их состояния в 1980 г. показала, что долосы находятся в хорошем состоянии, в то время как такие же конструкции из обычного железобетона разрушились.

На побережье Австралии обследовали берегозащитные сооружения из сталефибробетона, возведенные более 10 лет назад. Было установлено, что они находятся в хорошем состоянии и процесс коррозии их не затронул. Отрезки стальной проволоки в теле бетона не соприкасаются друг с другом и не создают условий для распространения коррозии вдоль стержня.

В 1980 г. тоннельно-мостовой отряд № 1 Дорстройтреста Се­ро-Кавказской железной дороги построил опытный участок водно-бойной стенки на 1918км линии Туance-Адлер. Опытный участок длиной 25 м был построен из сборных блоков. Первые 10м на две трети длины были сооружены из гидротехнического бетона, на одной трети из гидротехнического бетона облицованного камнем, следующие 10 м включали блоки 0-1 и 0-2 со слоем сталефибробетона толщиной 10-12 см (см. рис. 10) и последние 5м - из бетона с химическими добавками.

Блоки с дисперсноармированным слоем находились на отметках от -1,25 до +2,00 в зоне наиболее интенсивного воздействия морской волны. Они изготавливались из гидротехнического бетона марок 300-500. Для дисперсного армирования использовались отрезки гладкой стальной проволоки диаметром 0,4 мм и длиной 30-40мм. Процент армирования для разных блоков изменялся в пределах 1-2% по объему.

Бетон готовился в бетономешалке принудительного действия емкостью 250 л. Стальная фибра взвешивалась, просеивалась через сито в бетонную смесь и перемешивалась. Затем сталефибробетонная смесь укладывалась слоем 10-12 см, после чего форма полностью заполнялась бетоном. Готовые блоки после достижения необходимой прочности укладывались на опытном участке волноотбойной стенки.

Кроме опытного участка волноотбойной стенки тоннельно-мостовой отряд №1 изготовил два головных блока и уложил их в опытные буны новой конструкции. Габаритные размеры пустотелых головных блоков 150х320х100 см, толщина стенок колебалась от 25 до 70 см, вес - от 3,75 до 7,5 т. Блок изготавливался из гидротехнического бетона марки 400.

Из сталефибробетона делались вертикальные стенки буны на высоту 1м и ее лицевая наклонная грань. Расход дисперсной арматуры составлял 120 кг/м3 (1,5%). Нижняя часть блока, которая при установке в буну будет находиться ниже поверхности воды, выполнялась из обычного гидротехнического бетона.

Наблюдения в течение первых двух лет за блоками волноотбойной стенки и буны показали, что они находятся в хорошем состоянии.

Экономическая целесообразность

Ожидаемый экономический эффект от применения волноотбойных стенок с использованием сталефибробетона взамен аналогичных конструкций из гидротехнического бетона может быть подсчитан следующим образом.

Стоимость двух блоков 0-2 и одного 0-1 на 3,32 п.м. волноотбойной стенки из гидротехнического бетона составит:

З1=(2,1х2+1,9)х400=2440 тыс.руб.

Здесь стоимость 1м3 гидротехнического бетона принята в современных ценах 400 тыс. рублей

Дополнительная стоимость фибры на 10 см слой сталефибробетона (фибра стоимостью 3,7 млн. руб. за 1 т ):

Зф = 6,1 х 0,25 х 0,12 х 3700= 677 тыс. руб.

Стоимость двух блоков 0-2 и одного 0-1 и сталефибробетонного слоя:

З2=2440+677=3117 тыс. руб.

В предположении, что стоимость монтажа и стоимость блока соотносятся как 40 и 60% и что долговечность новой конструкции увеличится до 6 лет по сравнению с 2 годами для стенки из гидротехнического бетона, годовой экономический эффект на 1000 пм стенки составит:

Эг=[(2440+1627)x2,24-(2440+677+1627)]x301=1313865 тыс. руб.=1,31 млрд. руб.

То есть увеличение срока службы стенки, несмотря на удорожание за счет применения сталефибробетона, может дать экономический эффект в размере 1,31 млрд. рублей и на 1 км волноотбойной стенки.

Судя по мировой практике (применение долосов в США) использование дисперсной арматуры в бунах также увеличивает срок их службы и может быть экономически оправданным.

6.6. Плиты железнодорожных переездов

Основная идея

Основная идея применения дисперсно-армированных плит на железнодорожных переездах по существу та же, что и для дорожных и аэродромных плит. Разница может быть в том, что по сравнению с дорожными плитами на переезде усиливаются ударные нагрузки, приводящие к преждевременному разрушению железобетонных плит. По данным СУ-310 Балттрансстроя типовые плиты железнодорожных переездов за 2,5 года эксплуатации трижды заменялись на новые из-за сильного разрушения.

Опыт применения

В 1974 г. СУ-3190 Балттрансстроя на переезде железнодорожной линии Влгава-Рига (31 км) вместо типовых плит для железнодорожных переездов ПЛ-1 и ПЛ-2 уложило 14 плит с применением дисперсно-армированного бетона. Применялись стальные фибры из проволоки диаметром 0,4 мм и длиной 30 мм при m=1,5% (по объему 120кг/м3). Типовое армирование плиты состоит из 2-х сеток. Для плит, уложенных на переезде одна на сеток заменялась дисперсной арматурой. Основные данные по расходу бетона и арматуры на приведены в табл.14

Наблюдения за плитами показали, что типовые плиты ПЛ-1 и ПЛ-2 разрушаются сравнительно быстро: сначала в них появляются трещины, затеи плиты раскалываются, отслаивается защитный слой, обнажается арматура. Через 0,5-0,75 года, как правило, они тре­буют замены. Плиты с дисперсной арматурой через 2 года эксплуатации были в хорошем состоянии.

Экономическая целесообразность

Экономическую целесообразность применения дисперсно армированных плит можно оценить исходя из следующих вариантов расчетов.

Первый вариант по опыту укладки 14 плит на железнодорожном переезде линии Влгава-Рига. В этом случае остается одна сетка стержневой арматуры и добавляется 1,5% дисперсной. Cooтношение стоимостей плиты и строймонтажа оставляем прежнее, стоимость дисперсной арматуры 3,7 млн. руб. за тонну, стержневой в сетках –1,7 млн. руб. за тонну, 1 м3 железобетона—600 тыс. руб. Долговечность плит переездов с дисперсным армированием примем 3 года, (обычных 1 год). Нa один переезд требуется в среднем 15 пар плит. При этих данных экономический аффект на 1 средний переезд 115 пар плит ПЛ1-1 и ПЛ-2 составит:

Эг=[(0,148x600+59,2)x2,54-(88,8+59,2+65,5)]х15=2436 тыс. рублей

Если это распространить только на переезды с интенсивным движением автотранспорта, а таких переездов в России около 5 тысяч, эффект может составить:

Эр=- 2436 х 5000 = 12180000 тыс. руб. » 12,2 млрд. руб.

Очевидно, что при втором варианте, когда остается только дисперсно-армированная арматура, эффект будет выше. но он не проверен на практике.

6.7. Обделки тоннелей и метрополитенов из сталефибробетона

Основная идея

Как уже говорилось выше, сталефибробетон по сравнению с обычным бетоном, имеет ряд преимуществ - повышенную прочность и сжатие и растяжение при изгибе, повышенную трещиностойкость, водонепроницаемость и др. Кроме этого при использовании сталефибробетона из процесса производства работ исключаются трудоемкие операции по изготовлению арматурных каркасов и их установке в конструкцию.

Для сборных конструкций обделок преимущества применения сталефибробетона заключаются не только в отказе от арматурных работ, но и в повышении трещиностойкости блоков обделки. При наличии трещин в блоке вода в обход чеканочных швов, проникает в тоннель. А при армировании блока фиброй существенно повышает его трещиностойкость, а следовательно, и водонепроницаемость обделки, а угроза образования трещин сводится к минимуму.

При возведении монолитных бетонных тоннельных обделок установка арматурного каркаса вызывает большие сложности. Использование фибры для монолитных обделок позволяет, во-первых, армировать конструкцию без значительных дополнительных затрат, во-вторых, улучшить физико-механические показатели бетона обделки. Также значительно повышается и трещиностойкость, а следовательно, и долговечность конструкции.

Применение дисперсного армирования в набрызгбетонных обделках помимо исключения арматурных работ (изготовление и установка сеток, их крепление) и связанных с ними затрат, уменьшает отскок материала до 50%. Кроме того использование фибронабрызгбетона в качестве временной крепи позволяет успешно применять новоавстрийский способ сооружения тоннелей, увеличивающий скорости проходки.

На основании сказанного выше можно сделать вывод о целесообразности применения сталефибробетона для различных конструкций тоннельных обделок.

Опыт применения

Применение дисперсного армирования в обделках тоннелей в отечественной практике тоннелестроения носит единичный и опытный характер. В зарубежной практике строительства широко используется монолитный сталефибробетон и сталефибронабрызгбетон.

Сталефибробетон применялся для тоннелей различного назна­чения: коллекторных, гидротехнических, тоннелей метрополитена, подорожных и др. В таблице 15 приведен краткий перечень зарубежных тоннелей различного назначения, в обделках которых использовался сталефибробетон.

Опыт применения дисперсного армирования показал, что использование сталефибронабрызбетонной обделки возможно не только в крепких, тектонически-напряженных породах, но и в слабоустойчивых породах типа аргиллита, с включением глин, подверженных пучению.

Экономическая целесообразность

Для оценки экономической целесообразности применения фибры «Харекс» в обделках тоннелей отдельно рассмотрены 3 возможных варианта отделок: сборной, монолитной и фибронабрызгбетонной. Сборная и монолитная обделки сравниваются с аналогичными железобетонными со стержневой арматурой, фибронабрызгбетонная сравнивается (в варианте временной крепи) с набрызгбетонной по арматурной сетке, прикрепленной к породе анкерами.

Расчеты выполняются в ценах 1991 г. с последующим пересчетом на цены 1995 р. с помощью осредненного коэффициента (в 6000 раз).

6.7.1. Сборная обделка

Сравниваются два варианта обделки: сборная железобетонная обделка перегонного тоннеля метрополитена диаметром 5,5 м (базовый вариант) и сборная сталефибробетонная обделка перегонного тоннеля метрополитена того же диаметра (новый вариант).

В базовом варианте для сравнения берется железобетонная конструкция обделки, выпускаемая Очаковским заводом ЖБК Мосметростроя.

В соответствии с инструкцией СН 509-78 в качестве основного показателя экономической эффективности конструкции принимают введенные затраты (3), которые определяют с учетом себестоимости конструкции в "деле" (С) и капитальных вложений в организацию основного производства и сопряженные отрасли промышленности (К). Так как предлагаемая сталефибробетонная конструкция и типовые железобетонные взаимозаменяемы, эксплуатационные расходы и сроки продолжительности возведения принимается равными и в расчет не включаются. Тогда приведенные затраты определяется по формуле:

3 =С + Ен х К ,

где С - себестоимость конструкции "в деле", руб.;

Ен -нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15;

К - капитальные вложения в организацию основного производства

и сопряженные отрасли промышленности, руб.

Так как капитальные вложения в организацию основного производства и сопряженные отрасли при изготовлении конструкций из сталефибробетона и железобетона отлучаются незначительно, а величина вклада капитальных вложений в приведенные затраты значительно меньше себестоимости, сравнение конструкций обделок приведено по показателям себестоимости и трудоемкости.

Трудоемкость и себестоимость изготовления блоков обделки определена по данным сметных калькуляций Очаковского завода ЖБK по ценам 1991 года.

В таблице 16 приводится сравнение затрат на сырье и ос­новные материалы по базовому (железобетон) и новому (фибробетон) вариантам. За единицу измерения принято 1 кольцо перегонного тоннеля метрополитена диаметром 5,5 м и шириной 1 м, которое состоит из 1 лоткового блока (объем 0,846 м3) 6-ти нормальных блоков (объем каждого 0.47 м ) и 3-х замковых блоков (объем каждого 0,011м3).

Расчет и сравнение трудоемкости изготовления 1кольца по базовому и новому вариантам представлен в таблице 17. Источником сокращения трудоемкости при применении сталефибробетонных блоков является исключение затрат труда на изготовление и установку арматурного каркаса.

Аналогичный расчет и сравнение суммы заработной платы за изготовление 1 кольца по вариантам представлен в таблице 18. Заводская и полная себестоимость 1 кольца обделки рассчитана по этим нормативам и приведены в таблице19 .

Из приведенных таблиц следует, что в варианте фибробетонной обделки затраты на сырье и основные материалы несколько выше, за счет того, что 1 т фибры "Харекс" по ценам 1991 г. стоит 700 руб. за 1 тонну, а стержневая арматура - 200 руб. за тонну. Однако трудозатраты за счет отказа от изготовления арматурного каркаса и его установки в форму в фибробетонном варианте существенно меньше: 37,6 часа вместо 75,2 часа в обделке с железобетоном. Это приводит к сокращению зарплаты, а в конечном итоге к снижению себестоимости фибробетонной обделки. Полная ее себестоимость оказалась на 1107,8 руб. меньше, нежели в обделке 1 обычной стержневой арматурой. В ценах 1995 г. экономия за счет использования сборной обделки с фиброй "Харекс" на 1 кольцо составила бы 6,6 млн. рублей, а на 1 км перегонного тоннеля (1000 колец) - 6,6 млрд. рублей. Целесообразность применения фибробетона очевидна.

6.7.2. Набрызгбетонная обделка

Сравниваются 2 варианта обделки подковообразного очертания внутренним периметром 17,7 м. Один вариант - набрызгбетон по арматурной сетке, прикрепленной и к породе анкерами (10 анкеров 1,5 м длиной на 1 пог. м. сетки). Сетка из арматурных стержней диаметром 10 мм с ячейкой 150х150 мм. Толщина набрызгбетона –10 см. Второй вариант - фибронабрызгбетон толщиной 1- см ,без арматурной сетки и анкеров. Расход фибры "Харекс" - 50 кг/м3 бетона.

Затраты на изготовление вариантов обделок в ценах 1991 г. приведены в таблице 20. Из табл. 20 следует, что вариант фибронабрызгбетонной обделки дешевле набрызгбетонной на 81,35 руб., кроме того на сооружение 1 п.м. фибронабрызгбетонной обделки затрачивается времени на 21 час меньше, за счет того, что не требуется время на установку арматурных сеток и анкеров. При экономии трудозатрат сокращение времени на сооружение 1 п.м. временной крепи составит:

Тэ=(93,2-72,2)/93,2=0,225, т.е. 22,5 %.

Сокращение продолжительности сооружения 1 п.м. временной крепи можно выразить в условном сокращении стоимости обделки фиброй "Харекс"

Сусл=609,05/1,225=497,2 рубля

Условная экономия на сооружение 1 п.м. временной крепи составит:

Эусл=690,4-497,2=193,2 рубля

В ценах 1995r экономия на 1 п.м. крепи составит 1,16 млн. рублей, а на 1000 п.м. - 1,16 млрд. рублей.

Остается только добавить некоторые данные по экономической активности применения фибронабрызгбетонной крепи за рубежом. Так, при сооружении транспортного тоннеля в Стэнфорде (США) по мнению зарубежных специалистов, стоимость фибронабрызгбетонной крепи оказалась на 40% ниже, по сравнение с набрызгбетонной по арматурной сетке[24]. При использовании фибронабрызгбетона фиброй "Харекс" для обделок транспортного и соединительного туннелей близ г. Кобленц (ФРГ) затраты на фибронабрызгбетонную обделку, по сравнению с набрызгбетонной по арматурной сетке, были а 30% меньше. Это подтверждает высокую эффективность фибронабрызгбетонной обделки тоннелей.

6.7.3 Монолитная обделка

Сравниваются два варианта монолитной обделки подковообразного очертания с осредненной толщиной 20 см. Первый вариант (базовый) - монолитная обделка со стержневой арматурой, второй монолитная фибробетонная обделка с фиброй "Харекс". Процент армирования обделок одинаков с расходом арматуры 80 кг/м3.

Стоимость и трудозатраты на возведение монолитных обделок приведены в табл. 21. Из таблицы следует, что фибробетонная обделка оказалась несколько дороже железобетонной (на 55,9 руб. на I п.м.), однако трудозатраты на возведение фибробетонной обделки на 33,6 чел. часа меньше, чем железобетонной. В этом случае, также как и для фибронабрызгбетонной обделки, можно подсчитать условное сокращение стоимости фибробетонной обделки (за счет сокращения сроков ее возведения).

Тэ=(101,9-68,3)/101,9=0,33 (т.е.33%)

Сусл.=974,4/1,33=732,6 руб.

Эусл.=918,5-732,6=185,9 руб.

В ценах 1995 г. (по состоянию на июнь) экономия от примене­ния фибробетонной обделки на 1 п.м. составит 1,12 млн. рублей, а на 1000 п.м. - 1,12 млрд. рублей.

Таким образом, на основании сравнения приведенных трех видов обделок с традиционными железобетонными можно прийти к единственному выводу: применение фибры "Харекс" в обделках тоннелей достаточно эффективно.

7. ВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ФИБРОЙ "ХАРЕКС"

1. Общие положения

1.1 Настоящие технические условия распространяются на сталефибробетонные конструкции, проектируемые и изготавливаемые с использованием фибры "Харекс" Курганского завода ММК.

1.2. Фибра "Харекс" изготавливается методом фрезерования в слябов, сечение фибры - вытянутый треугольник, ширина 2 мм, длина 32 мм. Две стороны фибры (одна широкая и одна узкая) имеют шероховатую поверхность, фибра изготавливается по ТУ.

1.3. Номенклатура конструкций, изготавливаемых с фиброй «Харекс", достаточно широкая и приведена в приложения 1. Общим признаком всех перечисленных конструкций является использование фибры «Харекс».

2. Проектирование конструкций с фиброй "Харекс"

2.1. Проектирование конструкций с фиброй "Харекс" произво­дится с использованием следующих нормативных и рекомендательных документов:

а) Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций (разработчики - НИИЖБ ЛенЗНИИЭП, ЦНИИ- промзданий) М., 1987;

б) СНиП 2.03.01.-84 "Бетонные и железобетонные конструкции";

в) СНиП 2.0З.0З -85 "Армоцементные конструкции",

г) настоящие "Временные технические условия на проектирова­ние и изготовление сталефибробетонных конструкций с фиброй "Харекс".

2.2. Расчетные характеристики сталефибробетона с фиброй – «Харекс»

3. Технические требования к сталефибробетонным конструкциям с фиброй "Харекс"

3.1. Сталефибробетонные конструкции в фиброй "Харекс" должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящих ВТУ рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

3.2. Материалы, применяемые для изготовления сталефибробетонных конструкций должны удовлетворять требованиям действующих стандартов и технических условий на эти материалы.

3.3. Отклонения от геометрических размеров изделий из сталефибробетона, виды и классы стали, в случае комбинированного армирования, внешний вид и качество поверхностей изделий должны указываться в технических условиях на конкретную продукцию.

3.4. Сталефибробетонные изделия, предназначенные для эксплуатации в агрессивных средах должны удовлетворять соответствующим требованиям СНиП 2.03.11-85 "Защита строительных конструкций от коррозии".

3.5. В сталефибробетонных изделиях, предназначенных для эксплуатации при отрицательных температурах марка по морозостойкости бетонной матрицы должна соответствовать указанным в рабочих чертежах и должна быть не менее 50. Увеличение морозостой­кости бетона за счет его армирования фиброй идет в запас долговечности конструкции.

3.6. Фибробетонные конструкции должны выдерживать нагрузки, указанные в рабочих чертежах и до их запуска в производство обязательно должны быть испытаны нагруженном по ГОСТ 8829-85 на прочность, жесткость и трещиностойкость.

4.Требования к изготовлению

4.1. Сталефибробетонная смесь для конструкций изготавливается в обычных бетоносмесительных установках, желательно принудительного действия.

4.2. Дозировка фибры "Харекс" может производиться без специальных дозировочных устройств с помощью упаковок с фиксированным весом.

4.3. фибра "Харекс" не требует также специальных устройств для разделения комков ("ежей") на отдельные фибры. Из упаковок с фиксированным весом фибра может подаваться непосредственно в бетоносмеситель.

4.4. фибра "Харекс" может вводиться в бетоносмеситель или смешиваться с другими компонентами бетона одним из следующих способов:

а) сначала в смесителе перемешивает песок в крупным заполнителем, и затем постепенно вводят требуемое количество фибры, продолжая перемешивание. После этого в смеситель вводят цемент воду и снова перемешивают смесь до равномерного распределения ней всех компонентов;

б) фибра вводится постепенно в бетонную смесь, приготовленную в смесителе;

в) фибра вводится в готовую бетонную смесь при ее транспортировке по конвейеру. В этом случае требуется равномерное ее рассеивание по мере движения конвейера;

г) фибра вводится в готовую бетонную смесь в процессе ее кладки в форму. Обычно это делается при послойном формовании изделия: слой фибробетона, слой обычного бетона или железобетона.

4.5. При возведении фибронабрызгбетонной обделки тоннелей сухим способом фибра подается в бетоносмеситель в сухую смесь, вода подается на выходе из сопла и смачивает эту смесь. При мокром способе фибра вводится в бетоносмеситель, как в пункте 4а, а затем с помощью шприц-машины наносится на поверхность выработки.

4.6. Количество крупного заполнителя в составе сталефибробетонной смеси не должно превышать 20% от общего веса смеси, т.е. 400-500 кг на 1 м3 смеси.

4.7. Размер фракций крупного заполнителя не должен превышать 1/2-1/3 длины фибры. При длине фибры "Харекс" 32 мм размер фракций не должен превышать 10-16 мм.

4.8. Для увеличения удобоукладываемости сталефибробетонной смеси целесообразно использовать суперпластификатор. Нормы расхода суперпластификатора на 1 м3 смеси в первом приближении принимаются такими же, как для бетона, в зависимости от требуемой подвижности смеси и уточняются при подборе конкретного состава сталефибробетона.

5. Правила приемки и методы испытаний

5.1. При изготовлении сталефибробетонных конструкций следует регулярно контролировать прочность бетонной матрицы. Прочность бетонной матрицы на сжатие следует определять по ГОСТ 10180-90, Оценка требуемой прочности бетона производится по ГОСТ 10105-86.

5.2. Морозостойкость сталефибробетона следует определять ГОСТ I0060-87 не реже одного раза в шесть месяцев.

5.3. Сталефибробетонные конструкции, как и железобетонные, принимаются партиями. В состав партии входят конструкции, последовательно изготовленные по одной технологии из материалов одного вида и качества в течение времени, указанного в технических уровнях на конкретную продукцию (обычно в течение суток).

5.4. Отбор образцов сталефибробетонных конструкций для контроля и перечень параметров указываются в технических услови­ях на конкретную продукцию.

5.5. Не реже одного раза в шecть месяцев испытывают образцы сталефибробетонных конструкций на прочность, жесткость и трещиностойкость. Количество испытываемых образцов и схемы их кружения указываются в технических условиях на конкретную продукцию. Схемы нагружения указываются также в рабочих чертежах.

5.6. При использовании сталефибробетона в качестве фибронарызгбетонной или монолитной обделки прочность сталефибробетона контролируется с помощью выбуренных кернов. Количество кернов и время контроля указывается в технических условиях на конкрет­ную конструкцию.

Окончание следует.....


Если вы хотите купить сталефибробетон Часть 3, вы можете:

Еще из раздела статьи

В предыдущих главах был произведен детальный анализ воздействий, вызывающих изменения объема элементов, включая
общий анализ деформаций в зависимости от хода изменений
температуры. В данной части уделено внимание определению величины и
статической ...
подробнее
Расстояние между температурными швами, уменьшающими
воздействие температуры в строительных конструкциях, можно
увеличить за счет соответствующих конструктивных методов,
например изменения жесткости опор или устройства шарнирных соединений. ...
подробнее
При проектировании деформационных швов для восприятия,
неравномерной осадки следует учитывать конструкции фундаментов обеих расчлененных швами частей здания. Ширина деформационного шва должна быть выбрана с учетом возможного
поворота здания под ...
подробнее
Быстрый переход к разделам → затирочные машины | распылители опрыскиватели GLORIA | алмазные диски по бетону
© 2009-2018
расчет крыши, заборов, стен
Рокланд
Яндекс.Метрика
БАУ МАКСИМА
УНП 490427734
Республика Беларусь, 220024, Минский р-н, п/у Колядичи, ул. Бабушкина, д. 76, к. 178

Сайт работает на платформе Nestorclub.com