Микродисперсное армирование бетона Менеджер по продажам ФИО 1
Содержание Введение Область применения дисперсного армирования ПАН и углеродная фибра Нормативная документация Преимущества ПАН и УВ фибры над конкурентами Физико-механические характеристики фибробетона Технико-экономическое обоснование 2
Введение История развития фибробетонов Достоинства • Низкая стоимость • Разностороннее использование • Высокая прочность на сжатие • Долговечность Недостатки • Хрупкость • Низкая прочность при растяжении • Низкая прочность на изгиб • Склонность к трещинообразованию 3
Область применения дисперсного армирования ü Строительство объектов гражданского и промышленного назначения (динамически нагруженные конструкции); ü Ограждающие конструкции и теплоизо ляционные изделия на основе легких и ячеистых бетонов; ü Огнеупорные конструкции; ü Радиационно защитный бетон; ü Компонент сухих смесей (ремонтные работы, торктретирование); ü Промышленные полы и стяжки. 4
Полиакрилонитрильная фибра специальной обработки для бетонов Fib. ARM Fiber WB СТО 2272 007 82666421 2011 Волокно Fib. ARM Fiber WB Плотность, г/см 3 Диа метр, мкм Модуль упругости, МПа Прочность на растяжение, Мпа Удлине ние при разрыве, % Щелоч естой кость 1, 0 -1, 17 14 -31 6000 400 -500 13 -26 ++ Длина резки волокна, мм 3; 6; 12; 18; 28; 36; 60; 150. Не плавится, температура разложения 180 2000 С Преимущества: ü повышается прочность бетона на сжатие от 20 до 50%; ü повышается прочность бетона на растяжение при изгибе от 30 до 130% ( в зависимости от прочности матрицы); ü практически исключается усадочное трещинообразование; ü повышается ударная прочность до 200%; ü увеличивается износостойкость, устойчивость к истиранию и пылению до 40%; ü увеличивается водонепроницаемость до 50%; ü повышается морозостойкость до 40%. 5
Углеродная фибра для бетонов Fib. ARM Fiber С СТО 75969440 020 2011 Волокно Fib. ARM Fiber С Плотность, г/см 3 Диа метр, мкм Модуль упругости, ГПа Прочность на растяжение, Мпа Удлине ние при разрыве, % Щелоч естой кость 1, 7 -1, 8 6 -9 180 -230 2500 -2850 0, 8 ++ Длина резки волокна, мм 3; 6; 12; 18; 28; 36; 60; 150. Не плавится, не разлагается, температура воспламенения 30000 С Преимущества: ü повышается прочность бетона на сжатие от 40 до 60%; ü повышается прочность бетона на растяжение при изгибе от 100 до 200% ( в зависимости от прочности матрицы); ü прочность бетона на растяжение при раскалывании от 250 400; ü повышается ударная прочность до 500%; ü увеличивается износостойкость, устойчивость к истиранию и пылению до 100%; ü увеличивается водонепроницаемость до 100%; ü повышается морозостойкость до 200%. 6
Нормативная документация На сегодняшний момент ХК «Композит» имеет следующую документацию на продукт: • сертификаты соответствия СТО, СЭЗ, пожарные сертификаты, СТО организации, протоколы испытаний независимых лабораторий. В разработке: • Отраслевой стандарт 7
Нормативно техническая документация Среди основных действующих нормативных документов на фибробетоны можно выделить следующие: • СТБ EN 14889 1 2009 Фибра для бетонов часть 1. Стальные волокна. Определения, технические требования и соответствие; • СТБ EN 14889 1 2009 Фибра для бетонов часть 2. Полимерные волокна. Определения, технические требования и соответствие; • СНи. П 52 01 2003 Бетонные и железобетонные конструкции; • СНи. П 2. 03 85 Армоцементные конструкции; • ВСН 56 97 Проектирование и основные положения технологий производства фибробетонных конструкций; • DIN EN 14888 7 Содержание фибры в торкрет бетоне, DIN EN 512 Напорные трубы из фиброцемента • и др. Наиболее близким нормативным документом для сравнения можно выделить ВСН 56 -97, который регламентирует основные требования к проектированию, технологии бетонирования. 8
Конкурентное преимущество Fib. ARM Fiber WB и Fib. ARM Fiber С: • • прочность УВ одинакова или выше прочности стальной фибры, что говорит о большом потенциале при создании высокопрочных фибробетонов; за счет малого диаметра волокон достигается объемное армирование цементной матрицы на 2 и более порядка более, чем при армировании стальной фиброй. Таким образом, фибра быстрее включается в работу конструкции; повышенная химическая стойкость, температуро , свето и атмосферостойкость позволяет использовать конструкции из фибробето нов в химически агрессивных условиях эксплуата ции; получаемые конструкции из УВ имеют малую массу, при высоких физико механических показателях, что снижает трудозатраты при изготовлении, монтаже и транспортировке. Fib. ARM Fiber WB: • • • благодаря варьированию длиной и диаметром и концентрацией фибры возможно регулировать конечные физико механические свойства бетона; абсолютная стойкость к воздействию различных агрессивных сред, совместимо с любыми химическими добавками в бетоны; специально подобранные ПАВ для фибры позволяют ее использование как при сухом, так и при мокром замешивании, обеспечивая ее равномерное распределение в цементной матрице; отсутствие расслаиваемости бетонной смеси, хорошая прокачиваемость и укладка. гарантированное стабильное качество продукта. 9
Физико механические характеристики фибробетона Высокопрочный бетон Изменение физико механических свойств армированных бетонов в %, по сравнению с неармированным составом В 35 F 200 П 3 Водопогло. Прочность на Прочность при щение растяжение сжатии, при изгибе Наименование фибры Процент армирования, % Плотность Fiber WB, 12 мм 0. 33 текс 0, 05 1, 3 24, 5 1, 0 11, 8 Fiber WB, 18 мм 0. 33 текс Fiber WB, 28 мм 0. 33 текс Fiber WB, 12 мм 0. 56 текс Fiber WB, 18 мм 0. 56 текс 0, 05 0, 8 0, 4 1, 7 12, 2 38, 8 20, 4 34, 7 31, 3 2, 7 13, 2 11, 9 29, 4 11, 8 35, 3 11, 8 Предел Вид мелкозернистого прочности на бетона сжатие Rсж МПа % К. Контрольный 17, 5 состав бетона (без волокон) 19, 3 + 10, 3 Fiber WB, 12 мм Предел прочности на растяжение при изгибе Rизг раскалывании Rрр МПа % 1, 5 1, 30 3, 2 + 113 1, 50 + 15, 4 Водопоглощение (по массе) % 3, 90 % 3, 47 11, 0 Результаты совместных исследований с МГСУ, МИИТ 10
Физико механические характеристики фибробетона Ц П Щ Фибра + добавки на сжатие на растяжение при изгибе призменная Класс бетона, В Модуль упругости , 104, МПа Водопоглощение, % Водонепроницаемость, атм Морозостойкость, цикл Высокопрочный бетон 600 362 1202 – 0, 36 2, 0 53, 5/100 6, 5/100 38, 5 В 40 3, 6 4, 7 8 300 1202 Fib. ARM Fiber WB + окислитель (0, 3 0, 7%) + С 3 (0, 5 0, 8%)* 0, 30 2, 0 84/157 10, 8/166 74, 0 В 60 4, 8 3, 4 12 400 Расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, кг № п/п 1 2 Прочность в возрасте 28 сут. , МПа/% В/Ц 600 362 ОК, см ü повышается прочность на сжатие на 57% и прочность на растяжение при изгибе на 68%; ü призменная прочность фибробетона повышается и составляет 88% по отношению к кубиковой прочности, в то время как у контрольного состава призменная прочность составляет 72% относительно кубиковой прочности; ü фибробетон характеризуется формированием более плотной структуры, что подтверждается уменьшением водопоглощения на 38%; ü долговечность бетона увеличивается, т. к. повышается водонепроницаемость на 2 ступени и морозостойкость на 33%. Результаты совместных исследований с СПГУПС 11
Физико механические характеристики фибробетона Оценка ударной прочности Расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, кг № п/п 3 Ср. знач. ударной прочности, МПа 0, 46 0, 59 0, 50 0, 96 Ударная прочность, МПа Ц П Щ В № 1 – контрольный бетон 600 362 1202 216 0, 45 № 2 фибробетон 600 362 1202 180 1, 07 1 № образца 2 ü ударная прочность активированного бетона увеличивается примерно в 2 раза Результаты совместных исследований с СПГУПС 12
Физико механические характеристики фибробетона Оценка химической и механической стабильности № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 Наименование бетона высокопрочный контрольный бетон высокопрочный бетон с фиброй, модиф. комплексной добавкой Наименование агрессивной среды норм. усл. твердения Прочность на сжатие, МПа/ Кхим. уст. Возраст, сутки 3 7 28 53, 5 55, 0 56, 7 5% р р Na. Cl 45, 5/0, 85 45, 7/0, 83 45, 9/0, 81 5% р р Na 2 SO 4 47, 6/0, 89 47, 9/0, 87 48, 2/0, 85 5% р р Mg. Cl 2 44, 1/0, 82 44, 0/0, 80 44, 2/0, 78 норм. усл. твердения 84, 0 85, 0 86, 5 5% р р Na. Cl 82, 3/0, 98 81, 6/0, 96 81, 3/0, 94 5% р р Na 2 SO 4 80, 6/0, 96 80, 7/0, 95 81, 3/0, 94 5% р р Mg. Cl 2 81, 5/0, 97 79, 9/0, 94 78, 7/0, 91 В рассматриваемых агрессивных средах высокопрочный фибробетон обладает большей химической устойчивостью, чем контрольный высокопрочный бетон, т. к. Кхим. уст. во всех рассматриваемых средах для фибробетона 0, 91. Результаты совместных исследований с СПГУПС 13
Технико экономическое обоснование Расход материалов на 1 м 3 и стоимость Наименование компонентов б/с Ед. измерения Цена, руб. Контрольный состав с комплексной добавкой на основе фибры расход, кг Портландцемент ПЦ 400 Д 20 Песок стоимость, руб. расход, кг стоимость, руб. т 5 500 00 600 3300 420 2310 т 650 00 362 235, 3 732 475, 8 Щебень Фибра на основе ПАН волокна Окислитель т 1 100 00 1202 1322, 2 1012 1113, 2 кг 198 00 2, 16 427, 7 кг 18 00 2, 1 37, 8 СП С 3 кг 32 00 3, 1 99, 2 Итого: Σ 4857 50 Σ 4463, 7 Δ = 4857, 5 4463, 7 = 393, 8 руб. Прибыль для тяжелого бетона составит 8, 1%. Для небольшого завода мощностью 150 000 м 3 в год или 500 м 3/сутки составит 59 млн. рублей в год. Результаты совместных исследований с СПГУПС 14
Оценка эффективности применения фибры в бетонах Стоимость вынужденного ремонта 1 м 2 бетона В 25 при его поверхностном растрескивании: 1. С применением ремонтных составов с быстрым набором прочности при различной глубине растрескивания (h) Бетон без фибры с сеткой усадочных трещин h Затраты Оконтуривание участка ремонта болгаркой и удаление бетона перфораторами, рубм 3 Обеспыливание поверхности ремонта, рубм 2 Приготовление ремонтного состава, рубм 3 Увлажнение поверхности ремонта, укладка ремонтного состава, уход за ремонтным составом, рубм 3 Стоимость материала ремонта, рубм 3 ИТОГО, рубм 2: 10 0, 01 h, мм V, м 3 50 0, 05 100 0, 1 2 038, 70 20, 39 101, 93 203, 87 6, 44 198, 37 1, 98 9, 92 19, 84 1 012, 00 10, 12 50, 60 101, 20 50 840, 00 508, 40 547, 33 2 542, 00 2 710, 89 5 084, 00 5 415, 35 Стоимость за единицу 15
Состав и изготовление фибробетона Дозирование и смешивание Добавление фибры при замесе небольшого объема бетона: • Разъединение при помощи сжатого воздуха и вдувания в барабан на бетонную смесь • Вращение барабана миксера с наибольшей скоростью • Минимальное время смешивания > 5 мин. Добавление фибры при изготовлении большого объема бетона: • Введение непосредственно через транспортер с заполнителем! в бетоносмеситель • При необходимости также вручную (целые упаковочные единицы) Минимальное время смешивания > 1 2 минут 16
Состав и изготовление фибробетона Уплотнение бетонной смеси Предотвращение комкования, а также полное диспергирование введенной фибры при уплотнении глубинными и поверхностными вибраторами (не слишком интенсивное / продолжительное уплотнение). 17
Вывод Преимущества фиброармирования Арматурная сетка требует дополнительной рабочей операции (укладка, крепеж) Ø применение фибры экономит время и деньги Ø улучшает обеспечение качества и условия труда • Фибра равномерно армирует бетон; фибры способны воспринимать нагрузку раньше, чем арматурные прутки и сетка • Улучшение механических характеристик бетонов: • Улучшение сцепления бетона с арматурой • Сильное улучшение пластичности • Снижение ранней усадки • Повышение огнестойкости • Пониженная ширина трещин фибробетона замедляет процессы переноса агрессивных веществ Ø долговечность Ø эксплуатационная пригодность Технико экономический эффект от применения ПАН фибры в ЖБИ: ü снижение количества брака до НУЛЯ и затрат на ремонтные работы (трудозатраты и материалы) – до 99%; ü снижение брака и потерь при распалубке; ü уменьшение структурного армирования; ü увеличение оборачиваемости опалубки и производительности труда; ü возможна экономия цемента; ü замена более дорогостоящих добавок • 18
Скачать презентацию Микродисперсное армирование бетона Менеджер по продажам ФИО 1
b070ad2bf35bf554ae0dbb0aec736231.ppt