WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Одностороннее коробление определяли на образцах размером мм. Для моделирования работы опалубочного щита без влияния кромок торцы образца тщательно влагоизолировали тремя слоями лака ХСЛ и слоем технического вазелина. Далее образец помещали в резервуар с водой, укладывая на опоры на расстоянии 50 мм над поверхностью воды. Прогиб в контрольных точках замеряли индикаторами часового типа с ценой деления 0,01 мм. Показания индикаторов снимали через: 1, 2, 3, 5, 8, 13 и 20 суток, а затем через каждые 10 суток.

Износостойкость палубы из модифицированных ЦСП определяли путем истирания шлифовальной шкуркой поверхности образцов, прижатых рычажным устройством к истирающей поверхности вращающегося диска машины МИ-2. Мерой истирания служило количество материала г/см2, снятого с площади образца 8 см2 после 100 оборотов диска.

Математическое исследование усилия отрыва опалубки от поверхности бетона проводили с применением несимметричного плана эксперимента 2-го порядка. По критерию минимальности количества опытов принят насыщенный план Рехтшафнера с областью планирования - гиперкуб. Обработку и анализ экспериментальных данных производились с применением методов математической статистики.

Третья глава посвящена определению расчётных характеристик и технологических параметров, гарантирующих надежную работу опалубки из модифицированных серой ЦСП.

Установлено, что при модифицировании ЦСП серой существенно возрас- тает прочность. При максимальном поглощении (49,2-50%) прочность при изгибе возрастает на 230 и 242%, т.е. в 2,3-2,4 раза.

Модуль упругости также значительно возрастает при максимальном поглощении серы со скоростью, не зависящей от толщины плит. Например, у плит толщиной 16 мм при поглощении серы 41% прирост модуля упругости - 194%. Однако расчетные характеристики, достаточные для эксплуатации опалубки, достигаются уже при 25-30%-м поглощении серы и дальнейшая пропитка плит не нужна. Это объясняется тем, что при 25-30%-м поглощении структура плит становится оптимальной по плотности, пористости и т.п. В то же время поглощения серы на уровне 8-12% не улучшает свойств и структуры плит в необходимой степени.

Существенно снижается деформативность палубы из ЦСП, модифицированных серой. Анализ величины цилиндрической жесткости D, определяющей прогиб палубы щита, показывает, что при 40-42 %-м поглощении серы происходит снижение деформативности в 1,8-2 раза (рис. 1).

ЦСП (мм) ЦСП (мм) Поглощение серы, % Рис. 1. Цилиндрическая жесткость палубы из ЦСП толщиной 12 мм и 16 мм, модифицированных серой Цилиндрическая жесткость D, Н м Сравнивая работу различных материалов в конструкциях опалубки: цементностружечную плиту марки ЦСП-1, модифицированную и обычную, древесностружечную плиту (ДСП) марки П-3, твердую древесноволокнистую плиту (ДВП) марки Т-400, клеёную фанеру марки ФСФ и бакелизированную фанеру, установили, что при использовании модифицированных ЦСП открываются широкие возможности регулирования свойств опалубки. Выбраны относительные критерии для оценки улучшения свойств ЦСП: структурный - 1/ ;

E прочностной - R ; жесткостной - (где - плотность, кг/м3; R - (1- ) расчетное сопротивление изгибу, МПа; Е – модуль упругости, МПа; - коэффициент Пуассона).

При модифицировании ЦСП заметно возрастает прочностной критерий (в 1,2 раза), что связано со структурными изменениями в материале. При этом он превосходит в 1,6 раза тот же показатель для стали ВСт3кп2.

Для применения ЦСП в щитах опалубки пропитка их серой на всю глубину нецелесообразна, так как значительно возрастает масса палубы. На это указывает снижение относительного жесткостного параметра эффективности по сравнению с непропитанными плитами (в 1,1 раза).

По мере роста поглощения серы плитами снижается сцепление опалубки с бетоном (рис.2). При максимальном поглощения серы (49,2-50%) – на 58-61%, т.е. в 2,4-2,6 раза по сравнению с опалубкой из немодифицированных ЦСП.

Пропитка ЦСП серой на 25-30% оптимально снижает усилие сцепления (в 22,1 раза), дальнейший рост поглощения серы с приближением его к максимальному (48-50%) не приводит к значительному снижению адгезии.

25% 50% 12 ч 24 ч 72 ч Продолжительность контакта опалубки с бетоном, ч Рис. 2. Зависимость усилия сцепления бетона с опалубкой из модифицированных ЦСП от продолжительности контакта и степени поглощения серы Регрессионным анализом получена зависимость усилия сцепления палубы из модифицированных ЦСП от поглощения серы.

5,17 -13,15e-0,f =, (1) (1 - 0,65e-0,041S ) где f – усилие сцепления, кПа;

– продолжительность контакта бетона с опалубкой, ч;

S – поглощение серы, % по массе.

Для данной зависимости средняя ошибка равна – 0,224, коэффициент корреляции – 0,981.

Сравнение усилия сцепления различных материалов палубы показывает, что пропитка ЦСП серой более чем вдвое снижает сцепление с бетоном (от 14,6 до 6,кПа), приводя его к уровню усилия сцепления палубы из стеклопластика (f = 5,кПа).

Осмотр площади разрушения адгезионного соединения в паре “бетон – опалубка” указывает на хорошее состояние поверхности палубы из ЦСП, модифицированных серой. Опалубка из немодифицированных ЦСП отрывается со следами бетона (усилие сцепления – 14,6 кПа). Для модифицированных ЦСП со степенью пропитки серой 25-49% характерен адгезионный отрыв: поверхность C цепление, кПа бетона после распалубки гладкая без дефектов; поверхность опалубки незагрязненная.

Поведение модифицированных ЦСП при одностороннем увлажнении определялось на плитах размером 30030016 мм с различной степенью поглощения серы при двух видах граничных условий – свободное опирание и защемление.

Методом сечений получены кривые возможного распределения влажности по толщине ЦСП на протяжении всего времени их увлажнения. По полученным данным определены внутренние напряжения, возникающие в листе ЦСП при его одностороннем увлажнении.

В образце, коробление которого стеснено, максимальные напряжения развиваются в начальный момент после первых 10 минут увлажнения. При этом максимальные сжимающие напряжения (7,9 кПа) действуют на увлажняемой пласти, максимальные растягивающие напряжения (3,2 кПа) - в средней зоне;

на противоположной увлажнению стороне действуют незначительные (до 3,кПа) сжимающие напряжения. По мере продвижения влаги напряжения по всему сечению уменьшаются, не меняя при этом знака до момента достижения максимального изгибающего момента.

После четырех часов увлажнения, когда влага достигает верхней поверхности и изгибающий момент резко снижается, напряжения в средней зоне и на противоположной увлажнению стороне меняют свой знак на обратный.

Используемый метод исследования короблений с оценкой внутренних влажностных напряжений позволил установить, что при стеснении коробления односторонне увлажняемого образца (модель обшивки щита опалубки), напряжение сжатия развиваются как на увлажненной, так и на неувлажняемой поверхностях и достигают 8 кПа, а наиболее существенные растягивающие напряжения возникают внутри плит и не превышают 3,2 кПа. Как сжимающие, так и растягивающие напряжения, возникающие в ЦСП при стесненном короблении, близки к временным сопротивлениям ЦСП на сжа тие и растяжение. Следовательно, существует опасность преждевременного разрушения палубы щита из незащищенных ЦСП в процессе его эксплуатации.

Испытания на одностороннее коробление образцов ЦСП, модифицированных серой, показывают, что с ростом степени поглощения серы происходит уменьшение прогиба и покоробленности при одностороннем увлажнении (рис.3). Существенно, более чем в 5 раз, снижается уровень влажностных напряжений. Так, при пропитке ЦСП серой до 44% наибольшие сжимающие напряжения составляют 1,6 кПа, а наиболее опасные растягивающие напряжения – 0,5 кПа. При поглощении серы 25% наибольшие сжимающие напряжения в ЦСП составляют 3,8 кПа, а наиболее опасные растягивающие напряжения – 2,5 кПа, то есть внутренние напряжения уменьшаются более чем в раза.

Рис. 3. Изгибающий момент и прогиб при одностороннем увлажнении образцов ЦСП:

1 – изгибающий момент в контрольном (немодифицированном) образце;

2 – изгибающий момент в образце, модифицированном серой;

3 – прогиб образца, модифицированного серой, при стесненном короблении;

4 – прогиб контрольного образца при стесненном короблении;

5 – прогиб контрольного образца при свободном короблении Таким образом, пропитка ЦСП расплавом серы снижает уровень влажностных напряжений до незначительных величин, тем самым уменьшая опасность преждевременного разрушения палубы при её эксплуатации в условиях переменного увлажнения. Кроме того, значительно уменьшаются прогиб и покоробленность модифицированных ЦСП до величин, ниже допустимых.

Важным фактором, оказывающим заметное влияние на долговечность и оборачиваемость опалубки из ЦСП, модифицированных серой, является износостойкость рабочей поверхности палубы щита. Установлено, что палуба из ЦСП, модифицированных серой, обладает повышенным сопротивлением истиранию в процессе эксплуатации. Пропитка ЦСП серой на 30% снижает их истираемость в 4,3 раза в сухом состоянии и в 5,4 раза во влажном, приближая её к истираемости пластмасс. Повышение износостойкости палубы из ЦСП, модифицированных серой, позволяет существенно увеличить оборачиваемость и долговечность опалубки с их применением.

Y 0.0.0.0.0.0.0.0.0.X 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Поглощение серы, % Палуба в сухом состоянии Палуба во влажном состоянии Рис. 4. Истираемость палубы из ЦСП, модифицированных серой, в сухом и увлажненном состояниях Истираемость палубы из ЦСП, г / см Теоретический анализ и экспериментальные данные указывают на целесообразность применения ЦСП, модифицированных серой, в щитовой опалубке. Повышается жесткость и несущая способность опалубки. Значительно снижаются распалубочные усилия, сохраняется чистой поверхность палубы по сравнению с немодифицированными ЦСП, по аналогии с такими материалами, как стеклопластик и фанера с пленочным фенолформальдегидным покрытием.

Выявлены повышенная формостабильность и износостойкость опалубки из ЦСП, модифицированных серой, в условиях постоянного и переменного увлажнения.

Четвертая глава посвящена разработке технологии опалубочных работ с применением щитов опалубки из цементностружечных плит, модифицированных серой.

С учетом повышения механических свойств ЦСП, модифицированных расплавом серы, снижения деформативности и усилия сцепления поверхности ЦСП с бетоном можно предложить их применение в конструкциях опалубки. На кафедре “Строительные конструкции” УГНТУ были разработаны конструкция и технология изготовления щита разборно-переставной опалубки с двойной палубой из ЦСП, модифицированных серой, которая позволяет использовать обе наружные обшивки щита в качестве рабочей палубы.

Щит опалубки предлагаемой конструкции обладает преимуществами перед известными: повышенной жесткостью палубы за счет пропитки серой, что экономит расход материалов (древесины и стали) на каркас; кромки плит надежно защищены от разбухания и выкрашивания; значительно снижено сцепление поверхности опалубки с бетоном, что увеличивает её оборачиваемость и улучшает качество бетонируемой поверхности; каждая из обшивок щита может служить рабочей палубой благодаря перестановке торцевых накладок, входящих в общую конструктивную схему щита.

На основе предложенной конструкции щита и анализа современного отечественного и зарубежного опыта создания опалубочных систем в составе дан ного диссертационного исследования была разработана универсальная опалубочная система разборно-переставной опалубки, позволяющая бетонировать как вертикальные (стены, колонны), так и горизонтальные (плиты покрытий и перекрытий) конструкции.

Основным элементом системы являются модульные щиты (рис. 5). Стандартные щиты имеют высоту 1,2; 1,5; 1,8; 2,4 и 3,0 м и ширину 0,3, 0,6, 0,9 и 1,2 м. Конструкция щитов каркасная с двойной палубой и сотовым каркасом.

Двойная рабочая палуба выполнена из ЦСП, толщиной 16-20 мм.

В процессе изготовления щита материал каркаса и палубы подвергаются модифицированию расплавом технической серы. Соединение палубы с каркасом комбинированное – клеемеханическое. Приклейка обшивок к ребрам каркаса осуществляется после их пропитки и шлифовки поверхностей. Для склейки рекомендуется применение фенолрезорцинового клея ФРФ-50 (ТУ 6-051880-79).

Рис. 5. Щит универсальной разборно-переставной опалубки с двойной палубой из ЦСП, пропитанных в расплаве серы:

1- палуба из ЦСП; 2 – ребра каркаса; 3 – отверстия для пропуска тяжей; 4 – съёмные стальные накладки; 5- винты крепления накладки; 6 – проушины; 7 - отверстия Щиты опалубки рассчитаны на боковое давление бетонной смеси на опалубку до 60 кН/м2. Конструкция элементов опалубки и их стыков позволяет располагать их как вертикально, так и горизонтально.

Крепежными деталями для сборки щитов служат съемные стальные накладки с отверстиями и проушинами, закрепленные по торцам к щиту. Для соединения щитов опалубки между собой используются быстроразъемные клиновые замки. Боковое давление бетона воспринимается винтовыми стяжками диаметром 12 мм, которые пропускают через отверстия в палубе щитов и фиксируют анкерными пластинами, прижимаемыми барашковыми гайками. Стяжки устанавливают в отверстия в щите, при этом опорная плита перекрывает каркас соседнего щита. Анкерные тяжи пропускают через пластмассовую трубку, служащую одновременно распоркой. Неиспользованные отверстия для стяжек закрываются с помощью пластмассовых пробок. После сборки щиты оборудуются подкосами, для обеспечения устойчивости и рихтовки, а также навесными подмостями для бетонирования, если распалубка стен производится до устройства перекрытий. Крепление подкосов к перекрытию производится через опорную плиту с помощью анкерных болтов.

Для опалубливания колонн возможно применение обычных щитов из комплекта опалубки с угловыми сжимами. Для больших расчетных нагрузок – до 120 кН/м2 разработаны щиты с усиленным каркасом (с более частой расстановкой рёбер) и специальными съемными накладками для соединения щитов опалубки на болтах. Высота щитов 300, 275, 100 и 50 см. Соединение щитов в данном случае основано на конструктивном принципе соединения “в мельницу”. Для применения щитов на разные размеры колонн в щитах предусмотрены отверстия с шагом 5 см. Конструкция щитов позволяет опалубливать колонны сечением от 1010 до 8080 см.

Перед началом монтажа опалубки на бетонном основании краской наносят риски, фиксирующие положение осей колонны. Точную выверку смонтированной опалубки колонны производят с помощью клиновых вкладышей. Вто рой и последующие ярусы собирают с передвижных подмостей. Полностью собранную опалубку колонны выверяют по вертикали и раскрепляют подкосами, которые крепят к перекрытию с помощью анкеров.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»