Воронежского государственного архитектурно-строительного университета студент и наука
Скачать 3.34 Mb.
|
ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ И КОСТРУКЦИЙ УДК 624.012.45:699.81 Воронежский государственный архитектурно - строительный универси тет Студентка группы 1831 строительно-тех нологического факультта Паршина Н.И. Россия, г. Воронеж, тел.: +7-951-568-03-83 e-mail: Natalya.parshina.92@mail.ru Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering Student of group 1831 Construction –Tech nology Facilities Natalya I. Parshina Russia, Voronezh, tel.: +7-951-568-03-83 e- mail: Natalya.parshina.92@mail.ru Студентка группы 1831 строительно-тех нологического факультета Миндолина А.В. Россия, г. Воронеж, тел.: +7-919-231-95-93 e-mail: lekka2010@mail.ru Воронежский государственный архитектурно-строительный универси тет Д. т. н., проф. кафедры технологии строительных изделий и конструкций В. Т. Перцев Россия, г. Воронеж, тел.:+7(4732)71-52-35; e-mail: perec_v@mail.ru Student of group 1831 Construction –Technology Facilities Alena V. Mindolina Russia, Voronezh, tel.: +7-919-231-95-93 e- mail: lekka2010@mail.ru Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering Doctor of Technical Sciences, Prof. of Dept. of Buildings and Constructions Technologies V. T. Pertsev Russia, Voronezh, tel.: +7(4732)71-52-35 e -mail: perec_v@mail.ru Аспирант кафедры технологии строительных изделий и конструкций Загоруйко Т.В Россия, г. Воронеж, тел.:+7(4732) 20-91-04; +7-904-212-41-49 e-mail: tzagoruiko@mail.ru Graduate student of Dept.of Buildings and Constructions Technologies Tatyana V. Zagoruiko Russia, Voronezh, tel.: +7 (4732) 20-91-04; +7-904-212-41-49 e- mail: tzagoruiko@mail.ru Паршина Н.И., Миндолина А.В. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ТЕРМОСТОЙКОГО БЕТОНА МЕТОДОМ ПЛА НИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. В работе предлагается использование термостойкого бетона снижающего теплопроводность в процессе огневого воздействия. Такое свойство бетона может быть обеспечено за счет введения в его состав материала, вспучивающегося при нагреве. Таким материалом может быть, согласно анализу ранее выполненных работ, шунгит. Одним из свойств шунгита является его способность значительно увеличиваться в объеме, т. е. вспучи ваться при воздействии высоких температур. Вспученный шунгит обладает высокой термостойкостью, прочно стью, не токсичен, имеет высокую температурную стойкость, огнестойкость, отражающую способность. Термо стойкие бетоны, содержащие шунгит, в процессе огневого воздействия снижают свою плотность и, соответст венно, уменьшается их теплопроводность. Ключевые слова: термостойкость бетона, шунгит. N.I. Parshina, A.V. Mindolina OPTIMIZATION OF THE COMPOSITION OF HEAT-RESISTANT CONCRETE METHOD OF PLANNING OF EXPERIMENT. ______________________________________________________________________________ Паршина Н.И., Миндолина А.В. In the work of the proposed use of heat-resistant concrete reduce the thermal conductivity in the course of fire influence. This quality of the concrete can be achieved by the introduction in the composition of the material, вспучи вающегося when heated. This material can be, according to the analysis of the previous work done, shungite. One of the properties of shungite is its ability to significantly increase in the volume, i.e. вспучиваться when exposed to high temperatures. Expanded shungite possesses high heat resistance, strength, not toxic, has a high temperature resistance, fire resistance, reflecting ability. Heat-resistant concrete, containing shungite in the course of fire influence reduce their density and, accordingly, reduced their thermal conductivity. Keywords: heat-resistance of concrete, shungit. Введение. По статистике МЧС, за год в России при пожарах гибнет порядка 15 тыс. человек, пострадавших насчитывается сотни тысяч. По сравнению со странами Европы, США, Кана дой, Японией, количество погибших при пожарах в России в 3 – 5 раз больше. Поэтому в мае 2009г. вступил в силу новый Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (далее ФЗ ТР), положениям которого должны соответствовать все без исключения строительные объекты на территории России. Одними из важнейших разделов ФЗ ТР являются статьи, определяющие требования к огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций зданий и сооружений. Очень часто при возникновении пожара здание быстро разрушается, и люди, не успевая эва куироваться. В современном строительстве существуют тенденции применения большепролетных тонкостенных конструкций для возведения зданий повышенной этажности, изготавливаемых из высокопрочного бетона. Эти конструкции имеют небольшие сечения, что приводит к сни жению их огнестойкости, потери устойчивости и несущей способности при нагреве напря гаемой арматуры до критической температуры (около 5000С) и, как следствие, к обрушению здания. Целью работы является получение термостойкого материала (в дальнейшем термостой кого бетона) для нанесения на сборные и монолитные железобетонные конструкции для по вышения их огнестойкости. В соответствии с целью работы решались следующие задачи:
Одним из факторов, определяющим термостойкость бетона является его плотность и прочности. В данной работе предла гаются материалы с плотностью, лежащей в интервале от 1300 до 1500 кг/м3. Неоднознач ность требований к термостойким материалам по плотности и прочности объясняется необ ходимостью обеспечения прочного сцепления термостойкого покрытия с несущей конструк цией соответственно прочностью самого термостойкого бетона. Прочность термостойкого бетона должна быть не менее 10 МПа, что обеспечивает на дежность сцепления наносимого покрытия. Вместе с тем высокая плотность покрытия из-за повышенной теплопроводности не обеспечивает эффективного снижения энергии теплового потока при возгорании на несущие конструкции. Это потребовало реализации специального подхода в выборе состава термостойкого бетона. Как правило, для повышения термостойкости материала в качестве заполнителя приме няют вспученные материалы, например: шунгизит, вермикулит, перлит, керамзит; а для по вышения прочности при растяжении используют минеральную вату, стекловолокно, базаль товое волокно, асбест и др. При огневом воздействии у этих бетонов теплопроводность по вышается вследствие спекания и разрушения сплошности. При введении шунгита необходимо снизить напряжение, за счет вспучивания данного материала. Для обеспечения изменения тепло защитных свойств бетона была реализована идея применение молотого шунгита. Для повышения прочности бетона при растяжении и термостойкости цементного камня и бетона в целом было осуществлено микроармирование с использованием хризотил-асбе стового волокна. Исследования выполнялись на портландцементе ПЦ 500 Д0 (ОАО «Осколцемент»); ас бесте хризотиловом марки А-6К-30 (г. Асбест, Екатеринбург.обл.); шунгите Зажогинского месторождения (п. Толвуя, Республика Карелия), гранулированном шлаке Липецкого метал лургического комбината с модулем крупности 2,98 и насыпной плотностью 500 кг/м3. Для решения оптимизационной задачи был выбран метод планирования эксперимента. Результаты исследований структуры и свойств термостойкого бетона. В соответствии с заданием первоначально был выбран пяти факторный эксперимент. В качестве: в качестве x1 – цемент дозировка варьировалась (248-590), х2 – шунгит дозировка варьировалась (0-177), х3 – асбест дозировка варьировалась (12-53), х4 – граншлак дозировка варьировалась (1185-1420) и х5 – вода количество варьировалось (238-400).Так же в каче стве критериев оптимизации были выбраны плотность и прочность при сжатии. Но из-за большого количества факторов, использование данного уравнения затрудни тельно. Поэтому было решено сократить количество факторов путем использования ком плексов факторов а именно цемент и вода на В/Ц, который характеризует многие свойства в том числе и прочность. Шунгит является главным компонентом в составе термостойких бе тонов. Для того чтобы оценить влияние твердых составляющих был использован комплекс факторов, а именно:  Таким образом, мы перешли с пятифакторного эксперимента на двух факторный. Вследствие чего мы получили таблицу с данными.
Далее, по данным таблицы были рассчитаны коэффициенты. Данные коэффициенты были проверены на значимость по критерию Стьюдента. Из значимых коэффициентов мы получили уравнения регрессии по плотности: =1644+1048х1+452х2+661х2х1 Мы так же получили уравнение регрессии по прочности при сжатии: Rсж=7.76-1,67х1-0.97х2-1,26х1х2 В результате оптимизации расчетов определили усредненный состав с расходом мате риала на 1м3: портландцемента - 400 кг, молотого шунгита – 45 кг, асбеста – 13 кг, гранули рованного шлака – 900 кг, воды – 295 л. Подвижность бетонной смеси составила 5-7 см. Прочность при сжатии образцов составила 12 МПа, при изгибе - 2,5 МПа, величина средней плотности – 1480 кг/м3, теплопроводность при 200С - 0,26 Вт/мК. Сравнительные испытания образцов термостойкого бетона и мелкозернистого бетона (принятого как эталонный бетон) показали следующее. Предлагаемый состав позволяет по высить термостойкость бетона при 9000С в 12 раз, а при 11000С в 6 раз по сравнению с эта лонным бетоном (рис.1). 2 1 Рис. 1 . Изменение термостойкости бетонных образцов в зависимости от температуры 1 – эталонный бетон 2 - термостойкий бетон Электронно-микроскопические исследования позволили установить изменения, проис ходящие в структуре цементного камня термостойкого бетона (рис. 2). При температуре 7000С (рис. 2,а) в бетоне эталонного состава наблюдается формирование агрегированной структуры. Аналогичная структура формируется и в термостойком материале. С увеличе нием температуры до 9000С (рис. 2,б) в термостойком бетоне степень агрегирования возрас тает, что вероятно связано с началом вспучивания шунгита. При температурах свыше 11000С происходит интенсивное вспучивание шунгита, а структура цементного камня из гранулиро ванной переходит в частично оплавленную с четким выражением локальных плотных зон (рис. 2, в).    а) образец из эталонного б) образец из термостойкого в) образец из термостойкогобетона 7000С бетона 9000С бетона11000С |
Похожие:
 | Гоу впо «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» Себряковский филиал гоу впо «Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета» |  | Методические указания к подготовке и защите выпускной квалификационной... «Себряковский филиал Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета» |
| 1. Общие положения Приложение 2 к письму Минобрнауки России от 6 июля 2005 г. N ас-729/03, Приказа Министерства образования РФ №274 от 08. 10 2007 г.... | | История Отечества: Пособие для студентов ... |
| Фгбоу впо «Оренбургский государственный университет» Фомирование общекультурных и профессиональных компетенций у студентов архитектурно строительного факультета на лабораторных занятиях... | | Воронежской области Состояние и развитие системы образования Воронежской области : публичный доклад. – Воронеж : Издательско-полиграфический центр Воронежского... |
| Учебные комнаты кафедры патологической анатомии вгма переведены во... Юрьевского университета (до 1918 г.), кафедра патологической анатомии медицинского факультета Воронежского государственного университета... | | Лирическая циклизация как особый тип текстопостроения (на материале... Работа выполнена на кафедре истории русской литературы, теории и методики преподавания литературы Воронежского государственного педагогического... |
| Фгбоу впо «Воронежский государственный университет инженерных технологий» Приглашаем Вас принять участие в Воронежском областном конкурсе юных исследователей в области химии, физики и информатики на базе... | | Положение по организации проведения повышения квалификации специалистов... Перечень нормативных документов на основании которых разработаны экзаменационные билеты с альтернативными ответами для проверки знаний... |
| Рабочая программа дисциплины «Технология строительного производства»... Данная программа учебной дисциплины «Технология строительного» предназначена для реализации Государственного образовательного стандарта... | | Фгбоу впо «вгу») 394006 Воронеж, Университетская пл.,1, к. 237. Тел.: (473) 220-85-93, e-mail «30 лет конференции Научного общества учащихся: творческий и научно-исследовательский потенциал обучающихся образовательных организаций... |
| «История Воронежского края» Курс «История Воронежского края» является учебным предметом по выбору, который изучают студенты 3 курса исторического, естественно-географического... | | Самоанализ результатов педагогической деятельности Сморчковой Натальи... Наталья Егоровна, 1981г рождения, образование высшее, окончила 2007г физико-математический факультет Воронежского государственного... |
| Регулирование архитектурно-строительного процесса в россии XVIII начала XX века Охватывает временной отрезок с 1690-х по 1761 гг., когда шло целенаправленное усиление административной централизации и власти монарха,... | | «Инновации в области применения гипса в строительстве» Вас принять участие в работе Международного научного симпозиума «Инновации в области применения гипса в строительстве» (далее – Симпозиум),... |
