Материал: Строительство и недвижимость научный журнал. Мищенко В.Я., Мещерякова О.К

Выпуск 1(4), 2019

components, as well as to improve the strength data, resistance to atmospheric influences, high temperatures, impact and crack resistance, abrasion, moisture resistance when removed from the coating based on fiber reinforcement rods in full or partial volume.

Key words: pneumatic formwork, fiber concrete, materials, fiber, shotcrete.

Монолитное строительство является наиболее актуальной, перспективной и востребованной технологией, применяющейся при возведении зданий и сооружений в современном строительстве. Одним из наиболее трудоемких технологических процессов являются опалубочные работы.

Исходя из сравнения множества видов опалубок, применяемых при строительстве сводчатых сооружений, снижения трудозатрат, можно добиться определенных результатов, в частности, применением пневматической опалубки, которая может позволить сократить сроки строительства и повысить производительность труда.

Пневматическая опалубка – опалубка, состоящая из формообразующей гибкой воздухоопорной оболочки или пневматических элементов, которые поддерживаются в рабочем положении благодаря избыточному давлению воздуха [1].

Различают два вида пневмоопалубок:

1)пневмодинамическая, предполагающая предварительную укладку арматуры и бетонной смеси в опалубку, находящуюся в ненапряженном состоянии, с дальнейшим приведением ее в проектное положение;

2)пневмостатическая, предполагающая нанесение бетонной смеси методом торкретирования на опалубку, предварительно установленную в проектное положение. Применение пневмостатической опалубки, предполагающее нанесение бетонного

покрытия сводчатых элементов методом торкретирования, позволит минимизировать значительную часть затрат на возведение объекта и осуществить контроль затворения арматуры, степень уплотнения бетонной смеси под давлением [1]. Исключительные положительные качества нанесения бетона под высоким давлением раскрываются в процессе устройства тонкостенных объектов с большим уклоном, обладающих дополнительным армированием. Достаточно выпуклые поверхности, имеющие одинарную опалубку, не дают возможности укладки бетона традиционными методами, так как смесь, обладающая вязкостью и пластичностью, в процессе уплотнения вибрационными методами оползает. Торкретирование, напротив, приводит к повышению плотности при нанесении бетонной смеси под высоким давлением (самоуплолтнение при ударении о бетонируемую поверхность). Это приводит к уменьшению трудозатрат за счет исключения технологического процесса уплотнения.

В современном строительстве достаточно большое внимание уделяется вопросу технологии получения и применения дисперсно-армированных бетонов

Фибробетон – разновидность бетона, содержащая фиброволокно. Данное волокно выступает в роли арматуры для повышения прочности бетонной матрицы с частичным или полным ее замещением.

Дисперсно-армированный бетон может содержать следующие разновидности волокон (фибры):

−стальные;

−базальтовые;

−стеклянные;

−асбестовые;

−полимерные.

Стальная фибра имеет высокие адгезионные показатели и хорошо воспринимает растягивающие усилия, что повышает соответствующие прочностные характеристики бетона, снижает усадку смеси и увеличивает его трещиностойкость. Она также повышает показатели морозо- и жаростойкости и водонепроницаемости конструкций. На основе сталефибробетона

51

Выпуск 1(4), 2019

выполняется производство шпал, фундаментов, настилов мостов, также используется при выполнении полов промышленных зданий и тоннелей.

Использование базальтовой фибры так же, как и в случае стальной фибры, позволяет повысить стойкость бетонных конструкций к таким воздействиям, как удары и образование трещин. Базальтовый фибробетон широко применяется в тонкостенных элементах и сооружениях сложной геометрии. Также он широко применяется в конструкциях с неполным армированием особо загруженных участков, требующих повышенной стойкости к истираемости, защищенности к воздействию воды и отрицательных температур [2]. Базальтовая фибра положительно зарекомендовала себя при изготовлении перекрытий, фундаментов и дорожных покрытий, а также при возведении различных резервуаров, дамб и железнодорожных сооружений.

Пластичность бетона обеспечивается путем добавления стекловолокна, добавление которого влечет повышение модуля упругости. Однако, нельзя не отметить факт того, что стеклянная фибра обладает слабой устойчивостью к характерным для портландцемента щелочным средам, что приводит к необходимости применении в применении связывающих щелочи добавок. В результате получают материал, имеющий достаточно высокую ударопрочность, устойчивость к воздействиям температуры, влаги и химических веществ. Стеклофибробетон используется как материал для гидроизоляции водоочистных сооружений, шумозащитных щитов, а также в качестве декоративной отделки [2].

Асбестовая фибра повышает прочность бетонных конструкций, долговечность, устойчивость к химической агрессии и, что особенно важно, жаростойкость. Такими волокнами армируют материалы с низким коэффициентом упругости.

Синтетическая фибра препятствует образованию трещин, вызванных пластическими деформациями, повышает химическую стойкость, жаростойкость, а также снижает электропроводность. Одно из основных положительных свойств полимерфибробетона – сравнительно малый вес строительных конструкций. Полипропиленовая фибра широко применяется в составе смесей для наливных полов и самовыравнивающихся стяжек [3,5].

Армирование фиброй в бетоне улучшает его способность к пластическим деформациям, повышает трещиностойкость и сопротивление динамическим и термическим воздействиям [3,5]. При частичном или полном исключении стержневой арматуры из сечения бетонного элемента достигается снижение трудозатрат при выполнении СМР и сокращение периода возведения объекта.

Нанесение бетонной смеси при устройстве монолитных конструкций сводчатых сооружений с помощью пневмоопалубки преимущественно выполняется методом торкретирования.

Торкретирование – метод бетонирования, при котором мелкозернистая бетонная смесь пневматически под высоким давлением «набрызгивается» на бетонируемую поверхность [1]. Главная особенность данного метода заключается в нанесении слоя произвольной толщины и структуры. Результатом является «корка» торкрет-бетона, обладающая повышенной механической прочностью и низким водопоглащением по сравнению с иначе уложенным бетоном. Смесь для торкретирования состоит из воды, цемента, песка и различных, в том числе модифицирующих, добавок. Важное достоинство торкретирования выражается в значительном снижении объема ручных работ, так как операции транспортировки, укладки и уплотнения бетонной смеси представляют собой единый технологический процесс. Также важным преимуществом его является высокая адгезия к бетонируемому основанию, позволяющая качественно удерживаться на наклонных и вертикальных поверхностях. Гибкий бетонопровод позволяет выполнять работы по торкретированию в стесненных условиях.

Анализ существующего состояния вопроса предоставил сведения о том, что технология возведения сводчатых сооружений торкретированием с применением пневмо опалубок высокоэффективна, способствует снижению трудоемкости опалубочных работ и сокращению периода строительства объекта.

52

Выпуск 1(4), 2019

При торкретировании, как правило, применяют высокомарочные цементы. Заполнители должны быть чистыми, сухими и содержать зерна менее 8 мм. Для увеличения скорости схватывания смеси в воду растворяют добавки.

Нанесение покрытий из фибробетона осуществляют двумя методами: сухим или мокрым.

Основной инструмент при торкретировании – торкрет-установка, подающая раствор со скоростью 80-100 м/с [4,5] .

При торкретировании сухим способом исходная сухая смесь во взвешенном состоянии в струе сжатого воздуха перемещается в сопло, в котором она перемешивается с водой для последующего её нанесения на бетонируемую поверхность.

Рис. 1. Сухой способ торкретирования

Достоинства метода:

−транспортировка смеси на большое расстояние;

−повышение адгезии за счет высокой скорости подачи;

−наибольшая толщина слоя достигает порядка шестидесяти миллиметров;

−сниженный расход воды;

−простота ухода за оборудованием.

Недостатки метода:

−большие потери материала при отскоке от поверхности;

−при бетонировании возможно образование большого количества пыли и грязи;

−нанесение выполняется высококвалифицированными специалистами.

При торкретировании мокрым способом в сопло попадает затворенная бетонная смесь, где она переходит во взвешенное состояние, и под давлением производится торкретирование.

Достоинства метода:

−однородная консистенция смеси;

−нанесение выполняется с минимальным пылеобразованием. Недостатки метода:

−длительное время процесса;

−единовременно покрывается слой толщиной не более тридцати миллиметров;

−после завершения работ торкрет-машина требует промывания.

53

Выпуск 1(4), 2019

Риc. 2. Мокрый способ торкретирования

Из этого следует, что применение дисперсно-армированного бетона на основе фиброволокна целесообразно при необходимости в повышении физико-механических характеристик конструкций, а также для улучшения устойчивости к атмосферным агрессивным воздействиям, высоким температурам, истиранию, трещинообразованию, водопоглащению без использования стержней арматуры в полном или частичном объеме.

Таким образом, из указанного выше можно сделать вывод о том, что при нанесении дисперсно-армированных бетонов на сводчатые элементы методом торкретирования значительное влияние оказывает технология нанесения фибробетона, а также размер, форма и материал фибры. Для достижения оптимальных прочностных характеристик фиброармированных сводов необходимо исследовать влияние водоцементного отношения при нанесении бетонной смеси мокрым методом торкретирования, определить оптимальный вид фибры при бетонировании сводов.

Список литературы

1.Василенко, А.Н. Проектирование и возведение монолитных зданий и сооружений

сприменением пневматической опалубки: учеб. пособие/ А.Н. Василенко; Воронеж. гос. арх.- строит ун-т. – Воронеж, 2010. – 180 с.

2.Михневич, И.В. Использование заполнителей в быстровозводимых сооружениях на основе пневмоопалубки / И.В. Михневич, С.Д. Николенко // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2015, -3 (39). - С. 39-46.

3.Кузнецов, А.А. Совершенствование технологии возведения фиброармированных монолитных сводов на пневмокаркасной опалубке. Технико-экономическое сравнение с аналогами [Текст] / А.А. Кузнецов, Д.А. Казаков // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Студент и наука.– 2016. - №3(11).

- С. 9-14.

4.Панарина, Е.С. Совершенствование возведения фиброармированных монолитных сводов на пневмокаркасной опалубке. Современные материалы для реализации предлагаемой технологии [Текст] / Е.С. Панарина, Д.А. Казаков // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Студент и наука. – 2016. - №3(11).

- С. 25-32.

5.Ткаченко, А.Н. Технология возведения волнистых фиброармированных сводов на пневмоопалубке каркасного типа / А.Н. Ткаченко, Д.А. Казаков, В.А. Чертов, А.Н. Василенко, А.А. Арзуманов // В сборнике: Проблемы современных экономических, правовых и естественных наук в России Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции. - 2017. - С. 101-104.

54