ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................ 7
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
ИССЛЕДОВАНИЯ............................................................................................ 13
1.1 Существующие технологии получения железобетонных
конструкций кольцевого сечения.......................................................................13
1.2 Технологии центрифугирования и виброцентрифугирования
железобетонных элементов................................................................................ 16
1.3 Сущность и особенности формирования вариатропной структуры
центрифугированных и виброцентрифутированных бетонов.........................18
1.4 Возможности получения вариатропной структуры и управления
свойствами бетонов технологическими факторами.........................................24
1.5 Возможности получения вариатропной структуры и управления
свойствами бетонов рецептурными факторами................................................26
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................................... 37
2.1 Вариатропия бетона в технологиях вибрирования, центрифугирования
и виброцентрифугирования................................................................................ 37
2.2 Теоретическое обоснование механизма дрейфа компонентов бетона
при виброцентрифугировании в зависимости от их размера и плотности.....40
2.3 Принципиальные возможности получения различной структуры
виброцентрифутированных бетонов в зависимости от цели и задачи............46
2.4 Определение соответствия видов бетонов и видов фибр для
рациональных составов фибробетонов.............................................................. 47
2.5 Комбинирование различных видов заполнителей в составе бетонов..49
2.6 Комбинирование различных видов фибр в составе бетонов..............51
2.7 Совместимость различных видов заполнителей и фибр между собой в
составе бетонов..................................................................................................... 54
2.8 Постановка задачи по регулированию вариатропии и управлению
свойствами бетонов при виброцентрифугировании технологическими и
рецептурными факторами................................................................................... 58
2
2.9 Выводы по главе 2...................................................................................59
3 ОБЩИЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ
ВИБРОЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ С ВАРИАТРОПНОЙ
СТРУКТУРОЙ. РАЗРАБОТКА ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ С
РЕГУЛИРУЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ И РЕЖИМАМИ........................ 60
3.1 Особенности вариатропии структуры материала при
центрифугировании и виброцентрифугировании............................................. 60
3.2 Возможности регулирования вариатропной структуры и управления
свойствами бетонов технологическими факторами
при центрифугировании..................................................................................... 60
3.2.1 Разгон и торможение......................................................................61
3.2.2 Аналитическая оптимизация рациональных режимов
центрифугирования.............................................................................................67
3.2.3 Диапазон частот вращения при уплотнении............................... 69
3.3 Новая синтезированная технология виброцентрифугирования как
эволюция и симбиоз технологий вибрирования и центрифугирования, ее
сущность и особенности...................................................................................... 71
3.4 Разработанная новая универсальная установка для синтезированной
технологии виброцентрифугирования и ее отличительные особенности,
возможности и диапазон изменения ее рабочих параметров........................... 75
3.5 Выводы по главе 3............................................................................. 78
4 РЕГУЛИРОВАНИЕ ВАРИАТРОПИИ И УПРАВЛЕНИЕ
СВОЙСТВАМИ ЦЕНТРИФУГИРОВАННЫХ И ВИБРОЦЕНТРИФУГИРОВАННЫХ БЕТОНОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ И
РЕЦЕПТУРНЫМИ ФАКТОРАМИ............................................................... 80
4.1 Выявление наиболее значимых групп факторов варьирования в
параметрах технологии виброцентрифугирования для регулирования
вариатропии.........................................................................................................80
4.2 Программа и методика экспериментальных исследований.........81
4.3 Анализ влияния технологических факторов вибрирования,
центрифугирования и времени воздействия на характеристики
виброцентрифугированного бетона.................................................................. 101
3
4.3.1 Прочность........................................................................................ 101
4.3.2 Предельные деформации и модуль упругости............................ 102
4.3.3 Диаграммы деформирования........................................................ 102
4.3.4 Определение оптимальных значений параметров синтезированной
технологии виброцентрифугирования для получения бетонов с
рациональными конструктивными свойствами.............................................. 103
4.4 Разработка расчетных рекомендаций по оценке прочностных и
деформативных характеристик виброцентрифугированных бетонов
в зависимости от величин параметров синтезированной технологии..........104
4.5 Выбор базовых исходных материалов для разработки составов
бетона 104
4.6 Исследование совместимости видов бетона и фибр.................. 109
4.7 Управление свойствами бетонов путем комбинирования видов
заполнителя и фибр и выбор базовых составов бетона для исследований.. .116
4.8 Экспериментальные исследования влияния рецептурных факторов на
вариатропию и управление свойствами бетонов путем комбинирования видов
заполнителя и фибр............................................................................................ 117
4.8.1 Программа и особенности методики экспериментальных
исследований...................................................................................................... 117
4.8.2 Результаты экспериментальных исследований влияния
рецептурных факторов на характеристики бетонов.......................................126
4.9 Анализ влияния вида заполнителей и вида фибр и их сочетаний,
определение оптимальных значений рецептурных параметров для
виброцентрифугированных бетонов с рациональными прочностными и
деформативными характеристиками............................................................... 128
4.10 Выводы по главе 4......................................................................... 129
5 РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И
РЕЦЕПТУРНЫХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВИБРОЦЕНТРИФУГИРОВАННЫХ БЕТОНОВ
КОМБИНИРОВАННОГО СОСТАВА......................................................... 133
4
5.1 Рекомендации по расчетному определению характеристик
виброцентрифугированных бетонов комбинированного состава в
зависимости от технологических факторов......................................................133
5.2 Предложения по расчетному определению характеристик
виброцентрифугированных бетонов комбинированного состава в
зависимости от рецептурных факторов............................................................ 139
5.3 Интегральные аналитические зависимости для определения
характеристик виброцентрифугированных бетонов комбинированного
состава в зависимости от наиболее значимых технологических и
рецептурных факторов........................................................................................145
5.4 Нормативные и расчетные характеристики виброцентрифугированных
бетонов комбинированных составов при рациональных технологических и
рецептурных факторах........................................................................................153
5.5 Рекомендации по аналитическому описанию диаграмм
деформирования «напряжения-деформации» при сжатии и растяжении
виброцентрифугированных бетонов комбинированных составов при
рациональных рецептурных и технологических факторах............................154
5.6 Выводы по главе 5............................................................................157
6 ПРАКТИЧЕСКОЕ ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИИ,
СОСТАВОВ БЕТОНА И МЕТОДИК РАСЧЕТА....................................... 159
6.1 Разработка и внедрение заводской технологии производства
виброцентрифугированных фиброжелезобетонных колонн
комбинированного состава.................................................................................159
6.1.1 Формирование базы нормативно-технической документации...159
6.1.2 Опытно-промышленная линия по производству
виброцентрифугированных колонн................................................................. 160
6.1.3 Характеристики производимых колонн....................................... 169
6.1.4 Технологические рекомендации по производству
виброцентрифугированных фиброжелезобетонных колонн
комбинированного состава............................................................................... 172
6.2 Внедрение результатов работы в практическое строительство,
проектирование, нормативные документы и учебный процесс....................174
5
6.3 Выводы по главе 6..................................................................................175
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................ 177
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ................................... 182
ПРИЛОЖЕНИЕ. Документы о внедрении результатов исследований
