СПОСОБ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА ЦЕМЕНТА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Аннотация

Выполнен анализ публикаций, в которых исследованы другие способы снижения расхода цемента для изготовления изгибаемых железобетонных конструкций, в которых применялись пустотообразователи, вкладыши, шлаки, оптимальный подбор размеров и соотношений песка и щебня, тепловая обработка, замена портландцемента шлакощелочным вяжущим, добавлением в бетон золы.

Предмет исследования. В статье приведены исследования по снижению расхода цемента при изготовлении железобетонных изгибаемых конструкций без предварительного напряжения на примерах: 1) сборная балка; 2) монолитная плита перекрытия, 3) сборная плита перекрытия с пустотами круглого сечения.

Материалы и методы. Обоснованы актуальность, возможность и целесообразность реализации поставленной задачи по снижению расхода цемента при изготовлении изгибаемых железобетонных конструкций. Обращено внимание на то, что бетон в растянутой зоне фактически не влияет на несущую способность изгибаемой конструкции, так как прочность бетона на растяжение очень мала и поэтому в расчётах не учитывается. Также обращено внимание на то, что в настоящее время в растянутой зоне применяется бетон той же прочности, что и в сжатой зоне. В растянутой зоне предлагается применять бетон пониженной прочности, а при конструировании и расчёте элементов изгибаемых конструкций учитывать, что в отдельных элементах бетон меняет несущую способность, а именно: сжатие на растяжение и наоборот, растяжение на сжатие. В таких местах, а это, как правило, опорные участки в неразрезных конструкциях, необходимо устанавливать дополнительную поперечную и продольную арматуру. Приведены примеры расчётов снижения расхода цемента: 1) для сборной балки размером 600×60×20 см, 2) монолитной железобетонной плиты перекрытия толщиной 24 см, 3) сборной балочной плиты перекрытий размерами 630×150×22 см с пустотами круглого сечения диаметром 159 мм.

Результаты. Предлагаемый способ позволяет снижать расход цемента на 22% при изготовлении балки, 32% при изготовлении монолитной железобетонной плиты перекрытия и 33% при изготовлении сборной балочной плиты перекрытия размером 630×150×22 см.

Выводы. Предлагаемый способ снижения расхода цемента при изготовлении изгибаемых железобетонных конструкций без предварительного напряжения возможен и целесообразен, а также является хорошим дополнением к известным способам снижения расхода цемента, приведённым в разделе «Обзор литературы». Отличие других способов от предложенного состоит в том, что в растянутых и сжатых зонах изгибаемых конструкций применяется бетон одинаковой прочности (класса), то есть в предложенном способе принято новое, ранее не применявшееся, решение: снижение расхода цемента в растянутой зоне изгибаемых конструкций. Реализация предложенного способа не предусматривает особых дополнительных затрат. В дальнейшем, планируется провести исследование возможности и целесообразности распространения предложенного способа на предварительно напряженные железобетонные изгибаемые конструкции, провести испытания натурных образцов, выполнить оптимизацию снижения класса бетона в растянутой зоне изгибаемых конструкций, а также сравнение теоретических и практических результатов.