Po'lat fibroben tarkibi strukturasi va xossalari

Po'lat fibroben tarkibi strukturasi va xossalari
Kirish
1-bob. Tarqalganlardan foydalanish va rivojlanish istiqbollari
qurilishda temir-beton
1.1. Elyaf beton - istiqbolli qurilish materiali
1.2. Armatura materialining xususiyatlari va uning tolali temir- beton xususiyatlariga ta'siri
1.3. Zamonaviy qurilishning yangi tendentsiyalari - uglerod materiallari bilan mustahkamlangan strukturaviy kompozitsiyalar
1.4. xulosalar
2-bob. Amaliy materiallar va tadqiqot usullari
kompozitsion xususiyatlar
2.1. Amaldagi materiallar va ularning xususiyatlari
2.2. Tadqiqot usullari
2.3. Tadqiqot uchun ob'ektni tanlash
2.4. Sinov natijalarini statistik qayta ishlash
2.5. xulosalar
3 -bob
3.1. Beton aralashmada mustahkamlovchi komponentlarni tarqatish usullari
3.2. Tolali kompozit materialning tuzilishidagi adezyon, TsVKU ning o'zaro aloqasi zonasida o'zaro ta'sir.
3.3. Uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyaning tuzilishini shakllantirish xususiyatlari
3.4. xulosalar
4-bob
4.1. Plastifikator va OCFning tsement-tolali tarkibining mustahkamlik xususiyatlariga ta'sirini baholash
4.2. CVCU tarkibini optimallashtirish jarayonida HC ning hajmli tarkibi mintaqasini belgilash
Tsement kompozitsiyalarida uglerod tolali shlak chiqindilaridan foydalanishning texnik-iqtisodiy asoslari
ish natijalarini amaliy amalga oshirish
Asosiy xulosalar
Bibliografiya
Ilova
KIRISH
Kompozit materiallarning samarali navlarini yaratish uchun asos tsement-beton bo'lib, u dunyoning turli mamlakatlarida sanoatni rivojlantirish strategiyasida asosiy qurilish materialidir. Istiqbolli konstruktiv kompozitsion materiallar dispersli temir-tolali temir- betondir . Mikro- mustahkamlash bilan beton bir necha baravar yuqori cho'zilish va kesish kuchiga, zarbaga chidamliligiga, yorilishga , aşınmaya, sovuqqa chidamliligi, suvga chidamliligi, kavitatsiyaga chidamliligi, charchoqqa chidamliligi, issiqlikka chidamliligi, yong'inga chidamliligi , sinish chidamliligiga ega. Tsement toshini turli xil organik va noorganik tolali materiallar bilan mustahkamlash qo'llaniladi: asbest va yog'och tolalari, shisha, po'lat, tsellyuloza, polietilen, polipropilen, poliamid, poliakril (PAN), poliester, uglerod va aramid (Kevlar) tolalari. nafaqat jismoniy va mexanik xususiyatlari, tajovuzkor muhitga chidamliligi, harorat, yorug'lik va ob -havoga chidamliligi , balki, eng muhimi, narxi bilan ham farqlanadi. va ekologik xavfsizlik. Beton materiallarni takomillashtirish nafaqat mavjud mustahkamlovchi komponentlardan oqilona foydalanishga, balki yangi samarali mustahkamlovchi materiallarni yaratish va tadqiq qilishga ham yo'naltirilishi kerak.
Dissertatsiya ishi ishlab chiqarish chiqindilari bo'lgan uglerod materiallari bilan modifikatsiyalangan samarali nozik taneli tsement kompozitsiyalarining kompozitsiyalarini ishlab chiqishga bag'ishlangan. Prepreglarning ma'lum bir o'lchamini shakllantirishda tsement kompozitsiyalarining mustahkamlovchi elementi sifatida foydalanish taklif etiladigan uglerod materialining qoldiqlari hosil bo'ladi. Beton aralashmasiga kiritilgan uglerod tolasi chiqindilarining (OCF) dispers qo'shimchalari yangi xususiyatlarni berishga imkon beradi.
mikro mustahkamlash va ishlab chiqilgan uglerod tolasi yuzasining tsement matritsasi bilan samarali o'zaro ta'siri, yuqori yopishqoqlik xususiyatlari tufayli uning texnologik va ekspluatatsion xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilash . Kuchlanish va egilish kuchini oshirish, yorilish qarshiligi mikrotemir- beton uning asosidagi konstruksiyalarning yuqori texnik-iqtisodiy samaradorligi va raqobatbardoshligini ta’minlaydi.
Muammoning rivojlanish darajasi. Mo'rt betonni tola bilan mustahkamlash g'oyasi yangi emas. Materialning hajmida tolaning dispers joylashishi beton (tsement) matritsaga asoslangan kompozitsion material tushunchasini shakllantirishga imkon berdi. Tsement kompozitsiyalarini mustahkamlash sohasidagi fan va amaliyotni rivojlantirishga olimlarning ishlari katta hissa qo'shdi: Yu.M. Bazhenova, Solomatova V.I., Erofeeva V.T., Akchurina T.K., Korneeva A.D., Ivashchenko Yu.G., Kalashnikova V.I., Chernyshova E.M., Xozina V.G., Yakovleva G.I., Raximova R.Z., G.I. , Raximova R.Z. , Latypova S.M.V. Pichugina A.P., Puharenko Yu.V., Oreshkina D.V., Belova V.V., Gryzlova B.S. , Yartseva V.P. va xorijiy olimlar - E. By , A. Kelli, J. Kuper, S.T. Mileiko va boshqalar.
Betonda mustahkamlovchi komponent sifatida metall, shisha, bazalt, asbest va sintetik polimer tolalar ishlatiladi. Tolali temir- betondan tayyorlangan qurilish materiallari va buyumlari faqat ushbu materialga xos bo'lgan bir qator afzalliklarga va ma'lum kamchiliklarga ega. Masalan, asbest-sement mahsulotlari yirtilib ketish, egilish va siqilishga nisbatan yuqori qarshilikka ega, ammo zarba va egrilikka nisbatan past qarshilikka ega va asosiy kamchilik asbestdan foydalanishning ekologik jihati hisoblanadi. Yevropa Ittifoqi dunyoda asbestni butunlay taqiqlashni talab qilmoqda.
Bazalt tolalari yordamida betonning tuzilishi po'lat to'rlar bilan mustahkamlangan betonning tuzilishiga yaqinlashadi. Muhim
Bunday betonning kamchiliklari beton tarkibining bir xilligining past darajasi bo'lib, bu kompozitsiyani yanada anizotropik qiladi.
Polipropilen tolalar bilan mustahkamlangan mahsulotlar past kuchlanishli yuklarda ham sezilarli deformatsiyalar bilan tavsiflanadi, bu polipropilenning tsement matritsasida past yopishqoqligi bilan izohlanadi. Bunday mahsulotlar vaqt o'tishi bilan mustahkamlik xususiyatlarini yo'qotadi , tolaga ochiq olov ta'sirida yuqori sirt aşınması va yonuvchanligiga ega.
Past zichlik bilan birgalikda yuqori mustahkamlik va yuqori elastiklik moduliga ega bo'lgan uglerod tolalaridan foydalanish istiqbolli ko'rinadi . " Strukturaviy uglerod tolasi sanoatida o'z o'rnini egallagan yuqori modulli uglerod tolalari bo'lib xizmat qilishi mumkin. raqobatsiz ideal qurilish tolasi, agar ularning yuqori narxi bo'lmasa, lekin uglerod materiallariga e'tibor juda katta.Sement matritsasi bilan mustahkamlovchi uglerod tolalaridan foydalanish tom yopish, pol konstruktsiyalari uchun gofrirovka qilingan materiallarni ishlab chiqarishda mumkin. panellar, plitkalar, oddiy va ikki tomonlama kavisli yupqa qatlamli konstruktsiyalar. Yagona kamchilik - bu uglerodni mustahkamlovchi komponentning narxi va ulardan foydalanish qurilish kompozitsiyalarining tarkibiy qismlari sifatida amaliyotchilar tomonidan erta deb hisoblanadi, chunki ular yo'qligi sababli. ularning tejamkor tonna ishlab chiqarish.
Uglerod tolasi chiqindilari (CVKU) bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarni ishlab chiqarish texnologiyalari sohasidagi tadqiqotlar ilmiy va amaliy ahamiyatga ega . Uglerod tolasi chiqindilari (CFW) qo'shimchalari mikro -mustahkamlash ta'siri tufayli tsement toshining tuzilishini o'zgartiradi, interfaal o'zaro ta'sirning aloqa zonasini mustahkamlash betonning ishlash ko'rsatkichlarining yaxshilanishiga olib keladi. Yuqoridagilarning barchasi dissertatsiya tadqiqotining tanlangan mavzusining dolzarbligini tasdiqlaydi.
Ishning maqsadi mustahkamlik va ishlash ko'rsatkichlari yaxshilangan uglerod tolasi chiqindilari (CVKU) bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarni ishlab chiqarish uchun kompozitsiyalar va texnologiyani ishlab chiqishdir.
Tadqiqot maqsadlari:
nozik taneli betonning mustahkamlovchi komponenti sifatida uglerod tolasi chiqindilaridan foydalanish imkoniyatini baholash ;
tsement matritsasiga uglerod tolasi chiqindilarini kiritishning optimal texnologik usulini aniqlash va ularning tsement toshining fizik-mexanik xususiyatlariga ta'sirini baholash;
- diskret uglerod tolalari bilan mustahkamlanganda CVCU strukturasini shakllantirish jarayonlarining xususiyatlarini aniqlash va uglerod tolasi bilan to'ldirish darajasidan CVCU ning fizik-mexanik xususiyatlarining o'zgarishi qonuniyatlarini aniqlash ;
CVCU ning ishlash ko'rsatkichlarini bashorat qilish uchun adekvat matematik modelni olish orqali uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarning kompozitsiyalarini optimallashtirish ;
uglerod tolasi chiqindilaridan mayda taneli betonning mikromustahkamlovchi komponenti sifatida foydalanish samaradorligiga texnik-iqtisodiy baho berish va tadqiqot natijalarini tajriba sinovidan o‘tkazish .
Ilmiy yangilik:
uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlash orqali yaxshilangan ishlash ko'rsatkichlariga ega tsement-tolali kompozitsiyalarni olish imkoniyati nazariy jihatdan asoslangan va eksperimental tasdiqlangan ;
- nozik taneli betonni yuqori modulli diskret uglerod tolalari bilan mustahkamlashning yuqori samaradorligi tsement-tolaning strukturasini shakllantirish jarayonlarida ishtirok etadi.
kompozitsiyalar va uning ishlash ko'rsatkichlarini aniqlash, masalan, zichlik, egilish kuchi, yorilishga qarshilik ;
- CVCU strukturasining joylashuvi kvarts to'ldiruvchisi orasidagi bo'shliqlarda diskret uglerod tolalarining bir xil taqsimlanishi bilan bog'liqligi aniqlandi, bu qo'shimcha mikro mustahkamlovchi effektdir. Yagona CVCU tizimining tartibga solingan makro va mikro tuzilishi mikrobir hilga aylanadi , bu qisqarish deformatsiyasining pasayishiga, yorilishga chidamliligi va egilish kuchining sezilarli darajada oshishiga olib keladi. GCF ning ishlab chiqilgan yuzasida kimyoviy qo'shimcha plyonka qatlami hosil qiladi va interfaal aloqa zonasida adsorbsiya jarayonlarini rag'batlantiradi. Terminal sifatida plyonka tarkibidagi faol - qutbli gidro- , sulfo- , amino- va karboksi guruhlari tsement tizimlari bilan reaksiyaga kirishadi va gidratatsiya jarayonlarida ishtirok etadi, bu esa CVKU tsement tizimida kuchli interfaal yopishqoqlikni ta'minlaydi.
- CVCU ning fizik-mexanik xususiyatlarining kompozitsiyani uglerod tolasi chiqindilari bilan to'ldirish darajasiga qonuniyliklari va miqdoriy bog'liqliklari o'rnatildi, qurilgan regressiya modeli va eksperimental tadqiqotlar natijalari bilan tasdiqlangan, bu texnik afzallik uchun asos bo'lib xizmat qildi. nozik taneli betonni diskret uglerod tolalari bilan mustahkamlash;
uglerod materiallari bilan mustahkamlangan beton kompozitsiyalarning sifatini oshirish yo'llari haqidagi g'oyalar to'ldirilgan va kengaytirilgan .
Ishning amaliy ahamiyati. Prepreg ishlab chiqarish chiqindilari bo'lgan diskret uglerod tolalari bilan mustahkamlash yo'li bilan yaxshilangan ishlash ko'rsatkichlariga ega samarali tolali temir- beton olish imkoniyati taklif qilingan va ilmiy asoslangan .
Uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarning strukturasini shakllantirish jarayonlarining qonuniyatlari belgilandi . Xususiyatlarning bog'liqligi aniqlanadi va eksperimental ravishda tasdiqlanadi
uglerod tolasi tarkibidan tolali beton . Uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarning zichligi, egilish kuchi va yorilishga chidamliligi kabi yaxshilangan operatsion va texnologik xususiyatlariga ega optimal kompozitsiyalari ishlab chiqilgan . Mahsulot ishlab chiqarishda betonning nozik taneli strukturasini uglerod tolalari bilan mikro mustahkamlashning texnologik usullar bilan uyg'unligi tomlar, pollar, panellar, plitkalar, oddiy va ikki tomonlama kavisli yupqa qatlamlarni qurish uchun materiallarni olish imkonini beradi. konstruksiyalar va boshqa turdagi qurilish materiallari. Ishlab chiqarish chiqindilari shaklida yuqori modulli uglerod tolalaridan foydalanish mahsulotlarning tannarxini sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi va CVCU'dan tayyorlangan mahsulotlarni raqobatbardosh qiladi .
Tadqiqot ob'ekti. Karbonli tolalar bilan mustahkamlangan tolali beton .
Tadqiqot mavzusi. Diskret uglerod tolalari bilan mikromustahkamlash jarayonida nozik taneli beton tizimining strukturasini shakllantirish jarayonlari va tsement-tola tarkibining fizik-mexanik xususiyatlariga retsept-texnologik omillarning ta'sirini baholash.
Mudofaa qoidalari:
uglerod tolasi chiqindilari bilan mikro mustahkamlash hisobiga nozik taneli betonning ishlash ko'rsatkichlarini va uning fizik-mexanik xususiyatlarini yaxshilash tamoyillari ;
to'ldiruvchi orasidagi bo'shliqlarda diskret uglerod tolalarini taqsimlash orqali mikro mustahkamlovchi ta'siri tufayli uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarning strukturasini shakllantirish jarayonlari haqida nazariy g'oyalar ; Yaxshilangan jismoniy va mexanik xususiyatlarga ega CVCU tizimi;
- eksperimental tadqiqotlar natijalari va tsement-tola tarkibining fizik-mexanik xususiyatlariga retsept-texnologik omillarning ta'sirini baholash;
uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarning ishlash ko'rsatkichlari va ularni sinovdan o'tkazish.
Dissertatsiya ishi bo'yicha tadqiqot va xulosalarning ishonchliligi eksperimental tadqiqotning tasdiqlangan usullaridan oqilona foydalanish, standart o'lchov vositalari va tadqiqot usullarini qo'llash bilan ta'minlanadi; eksperimental ma'lumotlarni qayta ishlashda zamonaviy dasturiy ta'minotdan foydalanish, bu eksperimental sinovlar va ularning ijobiy amaliy natijalari ma'lum qoidalarning hisob-kitoblari va xulosalari natijalariga zid kelmasligini va mos kelmasligini ta'minlaydi.
• Ishning aprobatsiyasi. Ishning asosiy natijalari universitetning 60 yilligiga bag‘ishlangan “Fan va ta’lim: arxitektura, shaharsozlik va qurilish” (Volgograd, 2012) xalqaro konferensiyasida ma’ruza qilindi va muhokama qilindi; Sh-GU-"Qurilish materiallarishunosligi, geotexnika va yo'l qurilishining muhandislik muammolari" ilmiy-texnik konferentsiyasida (Volgograd, 2012, 2013); 1-xalqaro ilmiy-amaliy konferensiyada
" Viloyat qurilish majmuasida resurs va energiya tejamkor texnologiyalar" (Saratov, 2013); Volgograd professor-o'qituvchilari va talabalarining yillik ilmiy-texnik konferentsiyasi 2014 yil Volgograd, "Mintaqaning qurilish majmuasining muhandislik va ekologik muammolari" xalqaro ilmiy-texnik konferentsiyasi (Volgograd 2014).
Muallifning shaxsiy hissasi. Muallifning hissasi tadqiqot yo‘nalishini tanlash va asoslashdan iborat; qo'shimcha, uglerod materiallari bilan mustahkamlanganda konstruksiya va nozik taneli betonning hosil bo'lish jarayonlari haqidagi g'oyalarni kengaytirish va ilmiy asoslash . Texnik va texnologik tavsiflari yaxshilangan uglerod tolasi chiqindilari bilan mustahkamlangan tsement-tolali kompozitsiyalarning yangi kompozitsiyalarini ishlab chiqish . Optimallashtirilgan kompozitsiyalardan mahsulotlar ishlab chiqarishda texnologik echimlar taklifida. Dissertatsiya ishida keltirilgan tadqiqot natijalarini tahlil qilish va umumlashtirishda; dissertatsiya ishi natijalarini tajriba sinovi shaklida amalga oshirish.
Nashrlar. Tadqiqot natijalariga ko'ra, 9 ta nashr, shu jumladan 2 ta ish Rossiya Federatsiyasi Oliy attestatsiya komissiyasi tomonidan tavsiya etilgan nashrlarda nashr etilgan.
Ishning tuzilishi va hajmi. Dissertatsiya ishi kirish, besh bob, asosiy xulosalar, ilovalardan iborat bo‘lib, 137 bet mashinkada yozilgan matnda berilgan, 19 ta jadval va 25 ta rasm, 170 nomdagi adabiyotlar ro‘yxatini o‘z ichiga oladi.

1-bob. FOYDALANISH VA RIVOJLANISH PERSPEKTİPTLARI

DISPERSIV-TEMIR-BETONLARNING
QURILISHDA
1.1. Fnbrobeton - istiqbolli qurilish materiali
Beton va temir-betonning ekspluatatsion ko'rsatkichlarini, ularning chidamliligini, tejamkorligini oshirish an'anaviy beton ishlab chiqarish texnologiyalarini fan talablari toifasiga o'tishni hisobga olgan holda qurilishning asosiy vazifasi bo'lib kelgan va shunday bo'lib qoladi. Zamonaviy qurilish ishlab chiqarishining samaradorligi texnologik jarayonlarning moliyaviy xarajatlari va mehnat zichligini kamaytirish, materiallar va energiya resurslaridan oqilona foydalanish, yangi samarali materiallardan foydalanish bilan uzviy bog'liqdir. Beton materiallarini takomillashtirish masalalari betonni organik va noorganik moddalar bilan modifikatsiyalash, uni dispers armaturalash, mavjud mustahkamlovchi komponentlardan oqilona foydalanish, yangi, shu jumladan texnogen materiallarni yaratish va tadqiq qilish yo'li bilan hal etiladi.
Dispers-temir-betonlar eng istiqbolli konstruktiv materiallardan biri bo'lib, ular turli sohalarda keng qo'llaniladigan kompozitsion materiallarning keng sinfidagi navlaridan biridir. Ushbu betonlarni mustahkamlash dispers xarakterga ega bo'lib, beton matritsaning hajmida teng ravishda taqsimlangan mineral yoki organik kelib chiqadigan metall va metall bo'lmagan tolali tolalar tomonidan amalga oshiriladi. Shu sababli, texnik adabiyotlarda bunday betonlar tolali temir yoki ishlatiladigan tolalar turiga qarab, po'lat tolali temir-beton , bazalt tolali temir-beton va boshqalar deb ataladi.
Betonning konstruktiv samaradorligini pasayishiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar uning cho'zilish chidamliligi va sinish mo'rtligining past qiymatidir [9-11, 13-18]. Ushbu kamchiliklarni qoplash uchun betonning dispers tolali armaturasidan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu texnologiyadan foydalangan holda ishlab chiqarilgan tolali temir- beton an'anaviy betonning xususiyatlaridan ustundir: u bir necha baravar yuqori cho'zilish va kesish kuchiga ega, zarba chidamliligi, yorilishga chidamliligi , ishqalanishga chidamliligi, sovuqqa chidamliligi, suvga chidamliligi, kavitatsiyaga chidamliligi, charchoqqa chidamliligi, issiqlikka chidamliligi, yong'inga chidamlilik va sinish chidamliligi. Ko'pgina olimlar tolali temir-betonning asosiy xarakterli xususiyatlarini uning eksenel taranglik va egilishdagi yopishqoqligi va mustahkamligi deb atashadi; ikkinchisi, xususan, oddiy betonning mustahkamligidan 15-20 marta oshadi [18, 57, 26, 27].
Birlashtiruvchi tolalar bilan mustahkamlash qurilish materialining yangi turidan uzoqdir. Mo'rt betonni "po'lat sochlar" bilan mustahkamlash g'oyasi haqida birinchi eslatma 19-asr oxiri - 20-asr boshlarida qayd etilgan. Biroq, paydo bo'lganidan atigi yarim asr o'tgach, ushbu g'oyaga bo'lgan qiziqish yana boshqa, yuqori darajaga ko'tarildi: materialning asosiy qismida tarqalgan betonga tolalarni kiritish taklif qilindi. Shunday qilib, kontseptsiya shakllandi - beton (tsement) matritsaga asoslangan kompozitsion material.
Betonni po'lat tolalar bilan mustahkamlash bo'yicha birinchi urinishlar frantsuz Jan Lui Lambeau tomonidan amalga oshirildi . 1855 yilda u bir necha qatlamli po'lat to'qilgan to'r bilan mustahkamlangan tsement ohakidan 3,5 m uzunlikdagi qayiq yasadi. Keyinchalik, shisha tolali temir-beton qo'llanila boshlandi , ma'lum bir tarzda yo'naltirilgan shisha tolalar, shisha to'rlar yoki tsement ohak bilan bog'langan matolardan iborat . Ushbu materialni o'rganish natijalari J. Romualdi (AQSh) va aka- uka Biryukovich (SSSR) asarlarida nashr etilgan: uning zichligi alyuminiydan 2 baravar past va
po'latdan 5 marta past [30, 31]. Shisha tolali temir-beton xususiyatlarining o'ziga xosligi tufayli u bir qator muhim inshootlarni qurishda ishlatilgan. Ko'prik qurilishida dispersiyali temir-beton Berlin bog'ida (1988) ikki oraliqli piyodalar ko'prigini rekonstruksiya qilish uchun va yapon golf klublaridan birida (1992) simli ko'prikni qurish uchun ishlatilgan. Los-Anjeles va Santa Monikada (AQSh) ko'prik konstruksiyalarining seysmik chidamliligini oshirish dasturi doirasida (1993) tolali temir- beton asosidagi paspaslardan foydalangan holda ustunlar himoya qoplamasi qo'llanildi .
Tolali temir-beton eng istiqbolli qurilish materiallaridan biri hisoblanadi [29-31, 111]. Texnik taraqqiyoti yuqori boʻlgan xorijiy mamlakatlar tajribasi (AQSh, Buyuk Britaniya, Yaponiya, Germaniya, Italiya va boshqalar) qurilishda tolali temir- betondan foydalanishning texnik va iqtisodiy samaradorligini ishonchli tarzda koʻrsatib berdi [26, 27]. Qurilish konstruksiyalari va materiallarini tarqoq mustahkamlash masalalariga bag'ishlangan ilmiy va texnik nashrlarda nashrlarning haqiqiy gullab-yashnashi kuzatildi [53, 54]. Xorijiy tajriba shuni ko'rsatdiki, tolali temir- betondan yo'l qurilishida - tunnel, ko'priklar va yo'llar qurishda samarali foydalanish mumkin. Masalan, Yaponiyada 6,5 km uzunlikdagi Hakkoda yo'l tunneli taxminan 1 km chuqurlikda yotqizilgan; Kanadada ko'plab temir yo'l tunnellari qurilgan va hokazo. Bundan tashqari, tolali temir- beton dengizda neft va gaz platformalarini qurishda, masalan, Norvegiyada Shimoliy dengiz tubida gaz quvurlari tunnellarini qurishda ishlatilgan. Tolali temir-beton seysmik xavfli hududlarda binolarni qurishda (Yaponiya tajribasi), shuningdek, sanoat binolari va inshootlarida pollarni o'rnatishda o'zining samaradorligini ko'rsatdi [58].
Po'lat tolalardan foydalanish tolali temir- beton buyumlar va konstruksiyalarni ishlab chiqarishda yuqori samaradorlikni ko'rsatdi. Shunday qilib, po'lat tolali betondan - Norvegiyaning " Alfanor " va " Norcem " firmalarida Tsement » diametri 800 mm bo'lgan quvurlarning tajriba partiyalari sanoat va boshqalarni olib tashlash uchun ishlab chiqarilgan.
oqava suvlar [59]. Germaniya va Avstraliyada po'lat tolali temir - betondan odamlar va transport vositalari ko'p harakatlanadigan trotuarlar va yo'laklar, sanoat korxonalari pollari uchun ishlatiladi [60, 61, 90].
betonlar , shu jumladan turli xil muhitlarga korroziyaga chidamliligi yuqori bo'lgan yuqori quvvatli va yuqori modulli tolalar xorijiy amaliyotda keng qo'llanilishini topdi [71-75]. Sintetik tolalar asosidagi tolali temir- betonlardan gidrotexnika inshootlari, neft-kimyo sanoati ob'ektlari, sanoat korxonalarining omborlari va tashqi maydonchalari, ko'priklarning prefabrik va monolit konstruktsiyalari, plitka va qoziq poydevorlari, pol plitalari va boshqalarni ishlab chiqarishda xavfsizlik talablariga javob beradigan tolalar ishlatilgan. seysmik xavfli hududlar. Ular siqilgan va quyma mahsulotlar, ohak va plasterlar, quyma beton, dekorativ beton, beton ta'mirlash materiallari ishlab chiqarish uchun asosdir. Qurilishda tolali temir-betondan foydalanishning ba'zi yo'nalishlari Jadvalda keltirilgan. 1.1.
Elyaf beton beton aralashmasi va unga kiritilgan tolalardan tashkil topgan kompozitsion materialdir . Aralash qattiqlashgandan so'ng, kompozitsion hosil bo'ladi, unda tolalar tolalar uchlarini yopishish, kalit bilan bog'lash yoki mahkamlash kuchlari tufayli beton bilan ishonchli bog'lanadi. Siqilish yoki cho'zish kuchlanishlari ta'sirida beton va tolalarning qo'shma ishlashi temir-betonning mustahkamligidan sezilarli darajada oshib ketadigan mustahkamlikni ta'minlaydi [20, 22, 97].
Insoniyat bir ming yildan ortiq vaqt davomida o'z amaliyotida beton deb ataladigan sun'iy tosh materiallardan foydalanib keladi. Yuqori bosim kuchiga ega bo'lgan ushbu material, shunga qaramay, sezilarli kamchiliklarga ega edi - past kuchlanish kuchi va qotib qolish paytida siqilish yoriqlari paydo bo'lishi [4-6, 8, 12]. Qurilish bosqichida beton bilan ishlashda ko'plab texnologik muammolar paydo bo'ladi: chang , plastik siqilish va cho'kma hosil bo'lishi, salbiy ta'sir
qattiqlashuvning dastlabki bosqichida salbiy haroratlar. Qurilish ob'ektining keyingi ekspluatatsiyasi betonning boshqa salbiy xususiyatlarini aniqlaydi: tsiklik muzlash va eritish jarayonlariga zaif qarshilik (sovuqga chidamlilik), past zarba kuchi, aşınmaya moyillik, suv va kimyoviy moddalar bilan to'yinganlik jarayonlari. Hatto qadimgi quruvchilar ham mustahkamlovchi aralashmaning mustahkamligi, elastikligi va bir xilligini oshiruvchi beton materiallar tarkibiga kiritish orqali bu kamchiliklarni bartaraf etishga harakat qilishgan. Shunday qilib, Qadimgi Misr tarixidan ma'lumki, piramidalarni qurishda beton ishlatilgan, unda jun, asal va boshqa komponentlar topilgan. 12-asrda, Chernigov yaqinidagi Pyatnitskaya cherkovi qurilishida , devor uchun ohak ishlatilgan, unga tuxum oqi, sut va maydalangan jun qo'shilgan [75].
1.1-jadval
Qurilishda tolali temir- betondan foydalanish sohalari
Prefabrik elementlar va tuzilmalar Monolitik tuzilmalar va inshootlar
- temir yo'l shpallari; - yo'llar uchun quvurlar, suv o'tkazgichlar; - aerodrom, yo'l, qoplamali yulka plitalari; - ko'priklar va yo'l o'tkazgichlar elementlari; - fazoviy qoplamalar va inshootlarning elementlari; - to'sinlar va ustunlar; - zinapoyalar va zinapoyalarning parvozlari; - devor panellari; - tom panellari va plitkalar; - qoziqlar, choyshab qoziqlari; - portlash va o'g'irliklarga chidamli strukturaviy elementlar; - tashqi mebel . - yo'llarni qoplash ; - ko'p qavatli binolarning yuk ko'taruvchi ramkasi va poydevori; - og'ir ish sharoitlari bo'lgan sanoat korxonalari ustaxonalarining pollari (shu jumladan o'z-o'zidan tekislash ); - ko'prik qavatlari; - sug'orish kanallari; - dengiz tuzilmalari; - suv to'g'onlari; - yong'inga chidamli gips; - suv va boshqa suyuqliklarni saqlash uchun idishlar; - qoplamalar va inshootlarning fazoviy tuzilmalari; - harbiy-sanoat kompleksi tuzilmalari.
Dispers-temir-betonni tasniflashning asosiy xususiyati tolalarning fizik tabiatidir (1.2-jadval).
1.2-jadval
Dispers-temir-betonlarning tolaning tabiatiga ko'ra tasnifi
Dispers-temir-beton turlari Xalqaro nomi Amaldagi tolalarning xarakteristikasi
tolali armatura bilan tolali temir-beton Tabiiy tola Kuchaytirilgan Beton (NFRC) Tabiiy tolalar: sisal (bast tolasi), hindiston yong'og'i, bambuk, jut
Chelik tolali temir-beton Chelik tola Kuchaytirilgan Beton (SFRC) Metall tolalar: sovuq tortilgan sim yoki po'lat plitalar, buklangan langar, zigzag
Shisha tolali temir-beton stakan tola Kuchaytirilgan Beton (GFRC) Shisha tolali: shisha E , shisha B
tolali armaturali tolali temir-beton Polimer tola Kuchaytirilgan Beton (PFRC) Sintetik tolalar: polietilen, poliester
Karbon tolali armatura bilan tolali temir-beton tola Kuchaytirilgan Beton (CFRC) Uglerod tolalari: uglerod, aramid ( Kevlar )
tolalar bilan mustahkamlangan tolali temir -beton Elyaf bilan mustahkamlangan Beton (MSFRC) Aralash tola uzunligi
Ommaviy qurilishda keng turdagi tolalar qo'llaniladi: eng ko'p ishlatiladigan po'lat, shisha, bazalt va
polimer tolalari; juda kam - kremniy karbid yoki nitrid, uglerod, bor, volfram va boshqalardan tayyorlangan tolalar.
Zamonaviy qurilishda temir-beton uchun haddelenmiş po'latdan foydalanish, uning iste'molini maksimal darajada kamaytirish uchun betonda metalldan oqilona foydalanish masalasini qo'yadi. Ko'p hollarda betonni mustahkamlash konstruktiv ravishda yoki tashish yoki o'rnatish vaqtida strukturaga ta'sir qiluvchi kuchlar asosida amalga oshiriladi. Armaturani korroziyadan himoya qilish uchun beton himoya qatlamining etarli qalinligini ta'minlash zarurati asosida tizimli ravishda kamida 60 - 80 mm olinadigan beton buyumlarning minimal qalinligi mavjud . Bu strukturaning mustahkamligining asossiz o'sishiga va beton va armaturaning muqarrar ravishda ortiqcha sarflanishiga olib keladi. Temir-beton konstruktsiyalarda dizayn yuklarini idrok etish uchun mo'ljallangan ishchi armaturadan tashqari, montaj, ko'ndalang va taqsimlovchi armatura o'rnatiladi. Armaturadan foydalanishning umumiy koeffitsienti 1,3 dan 4,5 gacha o'zgarib turadi. Shunday qilib, temir-beton buyumlari va konstruksiyalarini ishlab chiqarish sohasidagi tadqiqotlar va ishlanmalar nafaqat beton aralashmalari tarkibiy qismlarining mexanik xususiyatlarini yaxshilashga , balki po'lat armaturadan oqilona foydalanishni rivojlantirishga, shu jumladan yangi samarali armatura yaratishga qaratilgan bo'lishi kerak. materiallar.