Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
1 — поверхность воды; 2 — затвор; 3 — вентиляционная шахта; 4— ворота резервного шлюза; 5— водовод высотой 6,7м,
ширина — Зм
-—-—--'-у^уцд?—V-I U
ность на сжатие более высокую, чем в начале, т.е. появившиеся повреждения не были следствием низкой прочности бетона.
Было принято решение заменить поврежденные участки фибробетоном. Для сцепления нового слоя бетона со старым использовалось соединение "ласточкин хвост", при этом вырванная арматура была заменена новыми стержнями с анкерами в виде крюков. Данные о составе фибробетона, использованного при ремонте водовода, приведены в табл. 14.0.
Таблица 14.0
Составы фибробетона, использованного при ремонте и возведении гидротехнических сооружений
Компоненты фибробетона, кг/м3 Водовод на плотине Либби-Дэм козырек на плотине "Lower monumental dam" плита рисбермы на плотине "Kinzua dam"
цемент 432 384 446
песок 884 842 933
крупный заполнитель 817* 366** 648
вода 173 155 178
стальные фибры 80* 100** 119
воздухововлекающая добавка 0,213 0,26 0,33
пластифицирую щая добавка 1,021 1,42 0,84
*> Диаметр зерен крупного заполнителя (средняя величина) - 19мм, параметры фибры - 0,25x0,56x25мм.
**} Максимальный размер зерен крупного заполнителя - 9,5мм, фибры диаметром 0,41мм, длиной 19мм.
Приготовленная фибробетонная смесь транспортировалась на верхнюю часть плотины бетоновозами, затем выгружалась в бадью, которую через вентиляционную шахту спускали вниз и выгружали в вагонетки. Непосредственно к месту укладки фибробетонную смесь доставляли на вагонетках. Армированную фибрами смесь при транспортировании перемешивали в бетоновозах, затем вибрировали до выгрузки ее из бадьи, а также в вагонетках и после укладки. Для отделки поверхности использовались стандартные магниевые затирки, обеспечившие высокое качество получаемой поверхности. Через год после окончания ремонта (водовод за этот период подвергался эксплуатации в течение 6 мес) износа поверхности фибробетона не наблюдалось.
В шлюзах и плотине "Lower monumental dam" на р.Снейк в шт. Вашингтон имелись отражатели в виде козырьков или порогов, которые служили для изменения направления водного потока, вызывая этим турбулентность и гашение энергии. Поверхности козырька в данной ситуации подвергались интенсивным воздействиям эрозии и кавитации. Поскольку существующая конструкция находилась в эксплуатации, козырьки возводились под водой, при этом был построен кессон, вода из него удалена, и на разрушенную поверхность козырька было уложено 16м3 фибробетона с толщиной покрытия 460мм. Доставленная на плотину фибробетонная смесь выгружалась в бункер и бетононасосом подавалась по трубопроводу диаметром 130мм горизонтально на рассояние 9м и затем вертикально вниз на 37м, после чего укладывалась с использованием того же трубопровода непосредственно в бетонируемую конструкцию. Состав уложенного фибробетона приведен в табл. 14.0.
После двух сезонов интенсивных водосбросов, связанных с весенним разливом рек, козырек удовлетворительно функционирует. Так как его верхняя поверхность расположена на глубине 2м под водой, осмотр производили водолазы, которые не отметили каких-либо видимых признаков эрозии. В связи с этим было принято решение о сооружении еще трех аналогичных козырьков с фибробетонным покрытием на той же плотине.
Более значительные объемы фибробетона были применены при ремонте рисбермы на плотине "Kinzua dam" на р.Аллегени в шт. Пенсильвания. Рисберма — плита толщиной 1,5м в некотрых местах была существенно разрушена. Максимальная глубина эрозии достигала 1270мм, что составляло 83% первоначальной толщины плиты. После обработки разрушенных участков пескоструйными аппаратами и удаления щебня и песка (их смыли с поврежденных участков) поверхность после ее высыхания покрывалась эпоксидным клеем, затем немедленно укладывался фиб-робетон (табл. 14.0). Анкеровка покрытия осуществлялась стержнями диаметром 25мм V-образной формы с расстоянием между ними 0,9м. Фибробетон укладывался картами площадью 6,4 х 9,1м, пока не была покрыта вся поверхность.
После доставки фибробетона в автобетоносмесителях на плотину осуществлялась его выгрузка в бадьи, которые опускали к месту укладки. Уплотнение фибробетона производилось глубинными вибраторами, выравнивание поверхности — вибробрусом. Отделка поверхности выполнялась магниевой затиркой.
Минимальная толщина покрытия была — 300мм, в среднем 460мм. Участки глубоких размывов заполнялись бетоном, чтобы уровень бетона был поднят до уровня соседних участков. Объем уложенного фибробетона составил 1070м3.
В г.Эврика, шт.Калифорния на два волнолома, защищающих вход в залив Гум-больта были установлены 5000 железобетонных "ежей" для защиты от волн, достигающих высоты 15м, особенно в зимний периоды. С течением времени в подобных сооружениях в результате динамических ударов от движения воды (волн), а также под воздействием морской воды и воздуха возникают необратимые процессы, приводящие к разрушению конструкции. Применение фибробетона в конструкциях "ежей" в рассматриваемом случае привело к положительному результату. Их визуальный осмотр после эксплуатации в течение двух зимних сезонов не выявил никаких повреждений, тогда как некоторые элементы в традиционном исполнении разрушились после первой же зимы. Изложенные выше данные практического опыта показали, что фибробетон обладает преимуществами по сравнению с обычным железобетоном, особенно в конструкциях, подверженных воздействиям кавитации, эрозии и ударным нагрузкам. В настоящее время в зарубежной практике накоплен также определенный опыт применения сталефибробетона в тоннелях различного функционального назначения, в том числе в метро и гидротехнических сооружениях. ЦНИИПромзданий и фирма "Бекарт" (Бельгия) заключили договор о научно-техническом сотрудничестве с целью содействия развитию работ в области применения сталефибробетона в практике строительства. В рамках этого договора проведен анализ опыта применения широко апробированных в зарубежной практике стальных фибр "Драмикс" при возведении тоннелей диаметром до 7,5м [14]. Этот опыт, по нашему мнению, представляет интерес и может оказаться полезным для использования на аналогичных объектах строительства, в том числе в России.
