5339

11

нителя (рис.2,а) требует длительного перемешивания компонентов и, при значительных трудозатратах, не обеспечил получения требуемого качества бетонных смесей по однородности.

Рис. 2. Технологические варианты приготовления гипсобетонных смесей с органическим заполнителем: а) – с предварительным водонасыщением заполнителя; б) – без предварительного водонасыщения заполнителя; в) – с загрузкой сухого заполнителя в гипсовое тесто; г) – с загрузкой смеси сухих компонентов в воду

Получить смеси однородной консистенции позволили следующие технологии приготовления: с загрузкой сухих компонентов в воду как последовательно (рис.2,б,в), так и одновременно, предварительно перемешанных (рис.2,г). В связи с быстрым схватыванием легкобетонной гипсосодержащей

12

смеси, оптимальным способом приготовления оказался вариант (рис.2,г), обеспечивающий качественное перемешивание за минимальное время (1,5 мин): сухие компоненты смеси перемешивались в течение 0,5 мин, загружались в воду и перемешивались еще 1 мин. Использование готовых сухих смесей сократило время приготовления до 1 мин.

Дальнейшее совершенствование свойств легкобетонных гипсосодержащих смесей выполнялось для регулирования их пластичности, сроков схватывания введением лимонной кислоты (рис.3,а), а также добавок, ранее не применявшихся для этих целей: Конкревита-6, Акремона-1, Акремона-2 (рис.3,в,г). В ходе проведенных исследований установлено, что при увеличении живучести гипсового теста с помощью изученных замедлителей, обнаружен общий характер влияния на прочностные характеристики материала: как правило, заключающийся в снижении его прочности во всех возрастах на 10-50 % (рис.3,б), что необходимо учитывать при проектировании составов бетонных смесей.

В результате комплекса исследований получен гипсосодержащий костробетон (рис.4) с широким диапазоном прочностных свойств, что позволяет комплексно использовать его в различных по назначению конструкциях зданий: перегородках, внутренних и наружных несущих стенах малоэтажных, самонесущих стенах многоэтажных зданий.

Теоретическая возможность перекачивания по трубопроводам легкобетонных смесей на ГЦПВ разработанных составов была установлена расчетом критериев перекачиваемости по методике Ахвердова И. Н. и Васильева В. М., согласно которой перекачиваемость обеспечивается при условии отсутствия расслаиваемости бетонной смеси и образовании пристенного слоя достаточной величины. Расчет критериев перекачиваемости для смесей разработанных составов приведен в таблице 1. Однако использование ГЦПВ и органического заполнителя требует проведения исследования перекачиваемости легкобетонных смесей на их основе и пригодности теоретически определенных критериев, Рассчитанных для бетонных смесей на цементном вяжущем.

Рис. 4. Значения плотности и марочной прочности костробетона на ГЦПВ

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований перекачиваемости гипсобетонных смесей по бетоноводу.

14

Таблица 1

Критерии перекачиваемости кострогипсовых смесей подобранных составов

Примечание – R – радиус трубопровода, rя – радиус ядра потока, Xт – фактическое водосодержание в цементном тесте.

Вэксперименте использовались специализированные машины и оснастка, выбор которых был обусловлен свойствами гипсобетонных смесей с органическим заполнителем: бетоносмеситель вместимостью 200 л, винтовой растворонасос производительностью 3 м3/ч, мелкощитовая легкая инвентарная опалубка

спалубой из водостойкой фанеры.

Входе эксперимента наблюдалось резкое изменение консистенции поризованной гипсобетонной смеси при незначительном изменении содержания воды в ее составе, что существенно снижало ее перекачиваемость. Водоудерживающая способность бетонной смеси на цементном вяжущем, перекачиваемой по трубопроводу, по данным Ахвердова И. Н., должна находиться в пределах

1,2 ≤Xт ≤2,1,

где Xт – фактическое водосодержание в цементном тесте, которое определяется по формуле

Xт = (ВК/ Цн.г.)т ,

15

где (В/Ц)т – фактическое водоцементное отношение цементного теста; К н.г. – коэффициент нормальной густоты цементного теста.

Для гипсобетонных смесей, разработанных составов, диапазон этих значений был определен при экспериментальных перекачиваниях исследуемых смесей различного воздухововлечения и водосодержания.

По результатам исследования были определены оптимальные значения водоудерживающей способности транспортируемых по трубопроводам кострогипсобетонных смесей с различными прочностными и плотностными характеристиками. Экспериментально установлено, что критерий перекачиваемости, отражающий отсутствие расслаиваемости легкобетонных смесей, должен нахо-

диться в пределах 1,6 ≤Xт ≤1,9. Таким образом, уточнены теоретические данные для легкобетонных смесей на ГЦПВ, на основе которых разработаны рекомендации для проектирования составов кострогипсобетонных смесей, предназначенных для транспортирования по трубопроводам.

Для изучения влияния процесса перекачивания на качество возводимых гипсобетонных конструкций в легкой разборно-переставной опалубке были забетонированы фрагменты стены, размеры каждого из которых соответствовали объему смеси, которая подавалась и укладывалась растворонасосом за один цикл. Через 20 мин после укладки смеси была произведена его распалубка. Исследование однородности по прочности гипсобетона в различных частях стены, проведенное в возрасте 28 сут при помощи неразрушающего метода контроля (склерометром ОНИКС-2.5), свидетельствует о достаточной однородности свойств материала по площади конструкции (рис.5), соответствующих классу бетона В 1,5, а также о достаточно высоком качестве поверхностей, готовых для финишной отделки.

Для изучения отсутствия негативного влияния процесса перекачивания на свойства материала были отформованы образцы-кубы, смесь для которых отбиралась на выходе из бетоносмесителя и на выходе из бетоноукладочного рукава. Исследования по прочности и плотности позволили установить, что раз-

16

работанная технология приготовления, перегрузки и подачи винтовым насосом по трубопроводу гипсобетонных смесей на органическом заполнителе не снижает их однородности.

На основе комплекса выполненных исследований разработана интенсивная технология возведения монолитных стен малоэтажных зданий из костробетонной смеси на ГЦПВ (далее кострогипсолитовая смесь, КГЛ). Подобраны комплекты машин для приготовления и подачи быстросхватывающейся кострогипсолитовой смеси.

Для сокращения трудоемкости опалубочных работ на основе анализа существующих решений разработана конструкция несъемной опалубки из КГЛ. Применение родственных материалов опалубки и ядра обеспечивает эффективную совместную работу в процессе эксплуатации. Опалубка представляет собой щиты L-образной формы, высотой и шириной 900 мм, массой до 20 кг, форма вертикальных стыков щитов несъемной опалубки обеспечивает крепление их насухо (рис.6).

В связи с непродолжительной живучестью кострогипсолитовой смеси и цикличным характером процессов ее приготовления и подачи, рекомендуется выполнение работ в пределах участков ограниченного размера, для чего предусматривается установка торцевых элементов опалубки. Для получения более однородных по прочности конструкций рекомендуется послойная укладка сме-

17

си, а смежные участки бетонирования должны иметь перевязку по принципу каменной кладки. Размер участка необходимо определять в соответствии с требованиями монолитности конструкции, так, чтобы смесь ранее уложенного слоя не успевала схватиться до укладки последующего. Уплотнение выполнять не требуется, т.к. смесь имеет литую консистенцию.

Рис. 6. Конструкция щитов несъемной опалубки из кострогипсолита

Последовательность выполнения процессов по данной технологии (рис.7) следующая:

- на ровное основание, имеющее анкерующие стену выпуски арматуры, устанавливают щиты несъемной опалубки первого яруса по всему периметру стен, скрепляя противоположные щиты стяжками-распорками; устанавливают торцевые опалубочные элементы для разделения яруса на блоки бетонирования;

19

-на первом участке яруса послойно укладывают КГЛ (рис.7,а), оставляя 100 мм до отметки верха опалубки для соединения ярусов стены;

-пропуская смежный участок, приступают к послойной укладке следующего, третьего блока бетонирования, затем пятого и т. д. через один (рис.7,б);

-снятие торцевых элементов рекомендуется производить не ранее, чем через 10-15 мин после укладки на ярусе последнего слоя кострогипсолитовой смеси, после чего укладывают смесь на оставленных участках бетонирования;

-устанавливают и скрепляют между собой щиты несъемной опалубки второго яруса и укладывают послойно КГЛ на участках бетонирования аналогично первому ярусу (рис.7,в).

В той же последовательности выполняют работы на следующих ярусах возводимых стен.

Четвертая глава посвящена оценке эффективности предлагаемых материала и технологии возведения монолитных стен малоэтажных зданий из кострогипсолита. Экономическая эффективность установлена на основе расчета технико-экономических показателей, приведенных на 1 м2 конструкции наружных стен.

Вкачестве вариантов для сравнения рассмотрены как традиционно применяемые в монолитном домостроении способы возведения, так и современные

(табл.2, 3).

Применение предложенной технологии в сравнении с традиционной технологией бетонирования краном в бадьях из керамзитобетона снижает себестоимость 1 м2 наружной стены на 35% (включая материалы и себестоимость работ), в два раза сокращает трудоемкость работ и на 30 % – продолжительность возведения монолитных стен зданий (рис.8). В сравнении с одной из наиболее прогрессивных на сегодня технологий, базирующейся на применении несъемной полистирольной опалубки («Теплый дом»), на 35% снижается стоимость материалов и работ по возведению 1 м2 стены.

Таблица 3

Технико-экономические показатели рассматриваемых вариантов технологий