Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Исходные данные, принятые для оценки прочностных параметров сталефибробетона, получаемого методом безвибрационной технологии, а также результаты анализа этих параметров с учетом изменения исходных характеристик компонентов (RbfRr IfZdf и др.) рассмотрены ниже (глава 4).
2.2. БЕТОНЫ, АРМИРОВАННЫЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ВОЛОКНАМИ
Технологические методы изготовления композиций с применением неметаллических волокон (стеклянных, синтетических) связаны в основном с решением тех же задач, что и при использовании стальной фибровой арматуры. Основное отличие в том, что в этих композициях ограничены возможности применения крупного заполнителя, и для практических целей рекомендуются матрицы главным образом на основе цементного (гипсового) камня (подобно асбестоцементу) или мелкозернистого бетона (цементно-песчаного раствора). Вопросы армирования строительных конструкций стеклянными волокнами в нашей стране были впервые исследованы А.К. Буровым в предвоенные годы. Им и его сотрудниками были созданы эффективные конструкционные стеклопластики. Работы по освоению технологии изготовления стеклоармированных композиций на основе цементных растворов и бетонов были начаты в начале 60-х годов. Наибольший интерес к этому направлению проявляется в последние годы в связи с разработкой щелочестойких стекловолокон, способных противостоять воздействиям продуктов гидратации цементных вяжущих, а также с наличием значительных отходов синтетических волокон в химической промышленности, которые целесообразно использовать, в частности, в строительстве.
Стеклянные и синтетические волокна имеют несколько меньшую тенденцию к комкованию при перемешивании по сравнению с металлическими волокнами, поэтому перед введением в бетонную смесь не требуется их просеивания через сито. Однако при заводском изготовлении (с целью обеспечения равномерности подачи) введение подобных волокон в бетоносмеситель лучше осуществлять вдуванием незадолго до окончания перемешивания смеси. Для получения стеклоармированных композиций хорошие результаты были получены при использовании прутково-шне-ковых смесителей, работающих по принципу миксера (конструкция АрмНИИСА), спирально-вихревых смесителей, обеспечивающих достаточную однородность распределения волокон в бетоне. Для повышения качества смеси предлагаются различные дополнительные мероприятия [8, 12]. В частности, тенденция к образованию клубков стеклянных волокон при введении последних в цементный раствор может быть уменьшена путем добавления в раствор вместе со стекловолокном некоторого количества измельченного асбестового волокна. Для повышения прочности бетона и придания ему лучшего внешнего вида и более гладкой поверхности рекомендуется наряду с введением волокон добавлять в формовочную смесь в небольших количествах наполнители в виде мраморной пыли, тонкоизмельченной обожженной глины, минеральной ваты.
Нетривиальный способ приготовления фибробетонной смеси, включающий перемешивание цемента, заполнителей, воды и введение минеральных или синтетических волокон, предусматривает действие, в результате которого волокна до их погружения в бетоносмеситель увлажняют водой и замораживают, после чего измельчают на гранулы, а перемешивание в бетоносмесителе осуществляют до растворения гранул (с учетом появления дополнительного количества воды в смеси) [16]. В данном случае могут быть использованы стеклянные или синтетические маты из штапельного спутанного волокна, например на основе капроамида, нарезку которых для получения отрезков волокон (фибр) осуществить достаточно трудно. Маты увлажняют, замораживают, затем замороженную заготовку разрезают, получая гранулы льда с имеющимися в них фибрами, которые загружают в бетоносмеситель.
Распространенным и эффективным технологическим методом получения стеклоармированных композиций является набрызг (напыление) раствора под давлением (подобно торкретированию) с одновременной подачей волокна на большой скорости, как, например, в ряде случаев это осуществляют при изготовлении стеклопластиков. На первых этапах освоения этого метода установка УНС-1 для получения стеклопластиков являлась прообразом оборудования, предназначенного для изготовления стеклофиброцементных изделий. В разработанной киевским отделением ВНИИНСМа установке-напылителе инжекционное сопло было соединено с корпусом накопителя вяжущего (цементного теста) и штуцером для подвода сжатого воздуха. В дальнейшем сопло было отделено от корпуса накопителя и подача цементного теста к соплу стала осуществляться по шлангам. Метод напыления стеклофиб-роцемента удобен при изготовлении тонкостенных элементов с хаотичной двухмерной укладкой стекловолокна при соблюдении точной дозировки используемых компонентов. Наиболее эффективным является способ механизированного напыле- ния, обеспечивающий синхронную подачу в форму цементного связующего и рубленого стекловолокна [1,16]. Процесс изготовления в этом случае включает следующие операции. С помощью инжекционного сопла (рис.2.13) раствор (цементная суспензия) под давлением наносится на поддон с формуемым изделием. Одновременно при помощи пневматического пистолета-напылителя (рис.2.14) осуществляется рубка непрерывного стекловолокна (стекло-ровинга) на отрезки заданной длины. Под действием сжатого воздуха стекловолокно подается в струю цементной суспензии. Смесь при напылении (торкретировании) может наноситься не только на горизонтальную, но и на наклонные и вертикальные поверхности.
