Опыт применения фибробетона при ремонте и содержании

Опыт применения
фибробетона при ремонте и
содержании искусственных
сооружений на
автомобильных дорогах.
к.т.н. Чижов С.В. советник ген. директора ОАО «Мостострой №6»
член Совета НПП СРО «Союзпетрострой-Проект»
Кузнецов С.А. – аспирант ПГУПС
Структура фибробетона
1 – граница
макроскопической
ячейки;
2 – фибра;
3 – матрица бетона;
4 – зона контактного
взаимодействия
армирующих волокон с
бетоном.
Классификация ДАБ по типу армирующих
волокон
Возможная эффективность модификации
свойств бетона использованием ДАБ.
№
Определяемые свойства
относительный
прирост к
базовому
составу, (%).
1
2
Предел пропорциональности при растяжении
и изгибе.
Предел прочности при растяжении.
100
150
3
Предел прочности при изгибе.
250
4
Предел прочности при сжатии.
50
5
Ударная прочность.
6
Вязкость при достижении предела прочности.
900
от 900 до 1800
при max до 2700
7
Трещиностойкость:
-при раскрытии трещин до 0.005мм;
-при раскрытии трещин до 0.2 мм.
от 150 до 500
от 200 до 250
8
Деформативность.
от 100 до 900
9
Сопротивление кавитации.
200
11
Сопротивление абразии
(истираемость).
Морозостойкость.
100
50 до 100
12
Водонепроницаемость.
до 150
13
Термостойкость.
14
Коррозионная стойкость.
10
от 400 до 550
100
Рациональная сфера применения фибры
№
1
1
Тип
используемой
фибры
2
Стальная
Область наиболее
целесообразного
применения
3
Среднемассивные,
тонкостенные
конструктивные
элементы с Мп более 6,
для повышения
прочностных показателей
бетона (B; Bt; Btb).
Функциональное
назначение
в конструкции
4
Характерные
конструктивные
элементы
5
Повышение
трещиностойкости
Элементы мостового
полотна (защитный,
выравнивающий слой),
плита проезжей части
СЖБ пролётных
строений, элементы
ж.б. пролётных
строений,
подферменные
площадки, ригель,
опоры –стойки.
Элементы монолитных
и сборных ж.б
преднапряжённых
пролётных строений
Повышение
выносливости
конструкций при
действии динамических
нагрузок
Повышение стойкости
материала к ударным
воздействиям
Повышение
износостойкости
конструкций
Барьерные камни,
водоотводные лотки,
бетонные стяжки по
поверхности опор.
Водоотводные лотки
1
2
2
Полимерная
(Низкомодульная)
3
4
5
Элементы сборных
мостовых конструкций,
изготавливаемых в
заводских условиях
Мп 6 ~10.
Повышение
трещиностойкости
конструкций в процессе
транспортировки и
хранении.
Плитные пролетные
строения, балки,
другие элементы.
Набрызгбетонные
конструкции для
повышения прочностных
показателей (B; Bt; Btb).
Повышение
трещиностойкости,
стойкости к ударным
воздействиям,
обеспечения
монолитности
конструкции,
уменьшении отскока,
улучшения сцепления с
поверхностью
существующей
конструкции
Конструкции усиления
и гидроизоляции
железобетонных
пролётных строений,
опор мостовых
сооружений,
устройство откосов,
укрепление насыпей,
откосов
Массивные конструкции с
Мп менее 6 для
повышения показателя
прочности бетона при
растяжении Bt..
Предотвращение
трещинообразования от
температурных
напряжений в
первоначальный период
нарастания прочности
бетона при
бетонировании
монолитных конструкций
на строительной
площадке,
Монолитные
конструкции
пролётных строений,
ростверк, монолитные
опоры, подпорные
стены.
1
2
Полимерная
(Низкомодульная)
3
Стеклянная
3
4
5
Элементы сборных
мостовых конструкций,
изготавливаемых в
заводских условиях
Мп 6 ~10 и более для
повышения показателя
прочности бетона при
растяжении Bt .
Предотвращение
трещинообразования от
температурных
напряжений при
обработке в пропарочных
камерах.
Балки пролетных
строений, сборные
блоки опор и другие
элементы сборных
конструкций.
Набрызгбетонные
конструкции для
улучшения
технологических
показателей нанесения
набрызгбетона,
повышения связности
смеси, уменьшения
отскока, повышения
показателей F; W.
Обеспечение связности
слоёв бетона, наносимого
за один приём,
повышение показателей
долговечности
конструкции.
Конструкции усиления
и гидроизоляции
железобетонных
пролётных строений,
опор мостовых
сооружений,
устройство откосов,
укрепление насыпей,
откосов.
Конструкции, к которым
предъявляются
требования по
износостойкости
материала, а частности
его поверхностного слоя.
Повышение
износостойкости и
долговечности
конструкции.
Водоотводные лотки.
Стальная фибра
а) фрезерованная из стальных заготовок (слябов), ЗАО
«Курганстальмост» (г. Курган);
б) рубленная из проволоки с волновым рифлением (г. Магнитогорск);
в) рубленная из проволоки с анкерами на концах, ОАО «Силур»
(Украина);
г) резанная из листовой стали с анкерами на концах, НПК «ВОЛВЕК» (г.
Челябинск)
Зависимость прочности на сжатие и
ударной выносливости сталефибробетона
от объемного содержания фибры
* по данным испытаний образцов — кубов 7,0  7,0  7,0 см из
фибробетона на вертикальном динамическом копре
Фибра
полипропиленовая
Стеклянная фибра
Базальтовая
фибра
Перечень основных нормативных
документов для расчета элементов из
фибробетона
1. СП 52-104-2006 «Сталефибробетонные конструкции»,
Москва, 2007 г;
2. ВСП 56-97 «Проектирование и основные положения
технологии производства фибробетонных конструкций»,
Москва, 1997 г;
3. ВСП 103-97 «Сталефибробетонные ограждения
защищаемых помещений учреждений центрального
банка российской федерации», 1997 г;
4. РТМ 17-03-2005 «Руководящие технические
материалы по проектированию, изготовлению и
применению сталефибробетонных конструкций на
фибре из стальной проволоки», Москва, 2005г;
Перечень некоторых объектов при
строительстве и ремонте которых был
использован фибробетон
· Взлетная полоса аэропорта «Пулково» в СанктПетербурге;
· Дорожное покрытие моста Алекснандра Невского;
· Участок автодороги Барнаул-Бийск;
· Фрагмент автодороги Москва – Лобня;
· Ремонт деформационных швов Русаковской эстакады в
Москве;
· Дорожное покрытие моста через реку Пахра.
Зарубежные объекты:
· Автомагистраль в г. Детройте (США);
· Дорога в штате Айова;
· Посадочные полосы в аэропортах Мак Карен (США),
Тампа (США), Сэдар Рэпидз и т.д.
Выводы:
1. Фибра – элемент, кардинально не меняющий свойства
бетона. Применение волокна (фибры) позволяет лишь
улучшить отдельные его свойства в рамках
определенного предела.
2. Грамотный подход при выборе волокна- заполнителя
фибробетона может существенно повысить
долговечность и надежность конструкции, сэкономив
денежные средства на ее содержание.
3. Фибробетон, появившись в начале 20-го века,
зарекомендовал себя как достаточно надежный и
предсказуемый материал. Объемы потребления
фибробетона на протяжении столетия увеличиваются по
экспоненциальной зависимости, что дает основание
сделать предположение и о дальнейшем росте его
потребления как в Российской Федераций, так и в странах
ближнего и дальнего зарубежья.