книги из ГПНТБ / Митрофанов, Е. Н. Армоцемент

ционные качества различных составов. полимерных покрытий и теплоизоляционных материалов, примененных в конструкции огра­ ждения. Состояние ограждения вполне удовлетворительное.

Стеновые панели и кровельные плиты промышленных зданий со­ ставляют значительный объем в общем комплексе строительномонтажных работ.

7J5

II-и

В 1961 г. Институт строительства БССР предложил вариант кровельной панели размером 12x3 м для холодных и утепленных покрытий промышленных зданий на расчетные нагрузки 240, 300 и 420 кГ/м2. Панель представляет собой тонкостенную плиту толщи­ ной 25 мм, изогнутую в виде короба с продольными ребрами высо­ той 450 мм и сборными поперечными ребрами высотой 230 мм, рас­ положенными с шагом 3 м по длине панели.

Продольные ребра армируются ткаными сетками и предвари­ тельно-напряженной проволокой диаметром 5 мм или стержневой арматурой диаметром 16—20 мм классов A-IV и A-III. Верхняя

142

плита армируется двумя слоями сварной сетки из обыкновенной проволоки диаметром 3 мм (рис. 37).

По сравнению с железобетонными, панелями размером 12X3 м армоцементные в два раза легче. Это очень важный их показатель,

170 170 П20±'

5980

100 170 170

Рис. 38. Стеновая панель

так как уменьшение собственного веса кровельных плит покрытий

цехов, где в качестве несущих конструкций обычно применяются металлические фермы, позволит снизить расход стали.

143

Проектирование стеновых панелей для промышленных зданий проводилось многими организациями, причем конструктивные их формы мало чем отличались друг от друга. В основу конструиро­ вания принималась трехслойная схема панели в виде двух армо­ цементных скорлуп и утеплителя.

Строительными организациями Москвы освоено производство армоцементных трехслойных панелей промышленных зданий. В ка­ честве звуко- и теплоизоляционной прослойки в них используются пеностекольные блоки. Схема изготовления таких панелей двухстадийная: вначале изготавливается нижняя скорлупа, а затем, после укладки пеностекольных блоков,— верхняя. Максимальный размер панелей 3000X2860 мм..Такие панели были применены на строительстве четырехэтажного лабораторного корпуса экспери­ ментальной базы Московского научно-исследовательского инсти­ тута типового и экспериментального проектирования, а также го­ стиницы аэровокзала в Москве (рис. 39). Широкое применение трехслойные армоцементные панели нашли при строительстве элек­ тростанций под Москвой.

§ 4. АРМОЦЕМЕНТ В СУДОСТРОЕНИИ

армоцементу принадлежит существенное место. Интерес, который проявляется к железобетону, а в последние годы и к армоцементу, определяется в первую очередь значительным технико-экономи­ ческим эффектом их применения [11].

Наряду со значительной экономией металла, а также заменой дорогостоящего и дефицитного листового и профильного проката намного сокращаются эксплуатационные расходы, в основном бла­ годаря возможности ремонта и покраски судов без заводки их

вдок.

Всудостроении обычно применяется бетон марки «500» и выше. Оптимальный состав цементно-песчаного бетона принят следую­ щий: В : 11=0,4 и Ц : П = 1 : 2. Особое внимание обращается на вы­ бор гранулометрического состава заполнителей, на соотношение между суммарной поверхностью частиц цемента и песка.

ВСоветском Союзе первая армоцементная яхта «Опыт» была спущена на воду в 1957 г. Интересно отметить, что глубокой

осенью того же года во время сильного шторма она была сорвана с якоря и выброшена на камни противоположного берега реки. Снять яхту из-за начавшегося ледостава не смогли, и она остава­ лась в исключительно тяжелых условиях на камнях до весны. Не­ смотря на это, корпус яхты и все поврежденные элементы над­ стройки были восстановлены в течение одного дня силами трех ра­ бочих.

Помимо яхты «Опыт», вскоре были построены яхты «Цементал», «Прогресс», «Мечта» и катер «Энергостроитель». Яхта «Цементал» прошла в различных условиях плавания более 2500 миль по

144

Днепру и Черному морю. На яхте «Мечта» в навигацию 1965 г. был совершен большой переход по Волге от порта Тольятти до Казани. Во время похода, преимущественно при ветре 7—8 баллов, яхта показала высокие мореходные качества; в ее корпусе отсут­ ствовали какие-либо повреждения.

ходятся на уровне деревянных, а стоимость постройки значительно ниже. При этом весовые характеристики армоцементных яхт, а сле­ довательно, и их стоимость зависят от габаритов, в частности от длины.

Как показали расчеты, при длине яхты менее 8 м корпус из армоцемента оказывается тяжелее деревянного, а с увеличением длины до 15—20 м он становится легче деревянного на 15—20%.

Наряду с постройкой малогабаритных судов армоцемент был применен в качестве основного материала корпуса и надстройки самоходного плавучего карчеподъемного крана грузоподъем­ ностью 10 т.

При проектировании карчеподъемного крана форма обводов и основные размеры корпуса были оставлены такими же, как у крана с металлическим корпусом, что, несомненно, отразилось на техни­ ко-экономических показателях. Хотя расход металла был сокращен более чем в два раза, а стоимость корпуса оказалась на 10% ниже металлического, все же возможности армоцементного варианта не были полностью выяснены. В настоящее время кран эксплуатиру­ ется в низовьях Волги без каких-либо ограничений. Корпус его на­ ходится в хорошем состоянии, почти 10-летний срок эксплуатации не потребовал капитального ремонта, элементы корпуса водонепро­ ницаемы, признаков коррозии не обнаружено.

Как показал опыт проектирования и строительства упомянутого плавучего крана, переносить габариты и форму, оптимальные для металлического варианта, на армоцементный нельзя, ибо армоцементу свойственны свои формы конструкций и элементов, учиты­ вающие специфику его работы и изготовления.

Практически установлено, что экономически выгодно применять армоцемент в судах водоизмещением до 1000 т, подтверждением чему могут служить данные об армоцементной барже грузоподъ­ емностью 1000 т, построенной в 1965 г. в Чехословацкой Социали­ стической Республике. Вес арматурной стали (сеток и стержней), использованной при постройке барлеи, составил всего лишь 51 т (табл.34). Вес корпуса баржи,отнесенный к 1т грузоподъемности, равен 0,273, что соответствует металлическим вариантам, хотя рас­ ход стали в первом случае в три раза меньше, чем во втором.

Приведенные данные свидетельствуют о существенных техникоэкономических выгодах применения армоцемента как корпусного материала.

Показатели веса корпуса и расхода стали для металлических барж, барж из обычного железобетона, предварительно-напряжен­ ного керамзитобетона и армоцемента даны в табл. 34.

Изготовление конструкций судов предусматривается в монолит­ ном, сборно-монолитном или полностью сборном вариантах. Пер­ вые два варианта являются основными и проверенными на прак­ тике. Последний будет экономически оправдан при машинных методах изготовления элементов корпуса. Очевидно, этому ва­ рианту принадлежит будущее при массовом изготовлении судовых конструкций. Не исключена и кооперация этих вариантов изготов­ ления конструкций.

§ 5. ПРИМЕНЕНИЕ АРМОЦЕМЕНТА В ДРУГИХ ОТРАСЛЯХ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА

В последние годы армоцемент получил распространение в ирри­ гационных сооружениях Средней Азии. Так,' в Голодной степи при сооружении оросительных каналов применены сборные предвари­

представляет собой складчатый элемент параболического сечения длиной 7 м, шириной 0,7—1,4 м, высотой 0,7—1,4 м. Толщина его стенок 2—2,5 см. Секция лотка с отверстием 1 м весит лишь 1,3 т. Армирование лотков — комбинированное, стенки армируются тка­ ными сетками № 8, а бортовые элементы и днище — дополнительно стержневой арматурой диаметром 3 мм. Стяжки по длине ставятся в зависимости от сечения лотка.

Предложены и другие типы лотков, однако конструктивные формы их мало отличаются друг от друга. Посравнению с железо­ бетонными аналогами армоцементные лотки более экономичны бла­ годаря меньшему расходу материалов при одновременном умень­ шении веса. Стоимость армоцементных лотков в среднем на 30— 35% ниже стоимости железобетонных.

и испытал армоцементные конструкции открытых шлюзов регуля­ торов пролетами 3, 4 и 5 м для перекрытия каналов с расходом воды 0,8—1,4 м3/сек. Они имеют в три-четыре раза меньший, чем применявшиеся до сих пор железобетонные шлюзы, вес и хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации.

В 1962—1963 гг. на экспериментальной базе ЛенЗНИИЭП были изготовлены опытные понтонные блок-секции для запаней на ле­ сосплаве. Габариты их равны 3,0X2,5X1,7 м при средней толщине стенок 2 см. Изготовленные методом вибролитья, блок-секции после распалубки имели хорошее качество, трещин на их поверх­ ности обнаружено не было. Эксплуатационные свойства армоце­ ментных блок-секций, по данным Ленгипротранса, высоки.

Разработка и внедрение безнапорных и особенно напорных труб из армоцемента прошли довольно длительный период своего развития. Еще в 1958 г. НИИ сельстрой приступил к разработке способа изготовления напорных армоцементных труб путем непре­ рывной навивки на сердечник одного слоя сетки вместе с предва-

рительно отформованным слоем бетона толщиной 3—4 мм. Была выпущена опытная партия труб диаметром 450 мм, со стенками толщиной 25 мм, армированных преимущественно ткаными сет­ ками; они рассчитаны на рабочее давление 6 ати.

Несколько позже НИС Гидропроекта спроектировал армоце­ ментные трубы диаметром 1500 мм, со стенками толщиной 35 мм на рабочее давление 8 ати.

ЛенЗНИИЭП в 1966 г. завершил разработку безнапорных ар­ моцементных труб диаметром 520 мм, толщиной 20 мм, армирован­ ных четырьмя ткаными сетками. Метод их изготовления значи­ тельно отличался от предыдущих и основывался на послойном формовании трубы. Опытная партия безнапорных труб была при­

В Узбекской ССР для пропуска арычной воды под проезжей частью дорог широко применяются армоцементные трубы диамет­ ром 600—800 мм, запроектированные Оргэнергостроем.

Из изложенного ясно, что армоцементные трубы конкуренто­ способны, а в большинстве случаев, как правило, при индустри­ альных методах их изготовления, значительно экономичнее чугун­ ных, стальных, асбестоцементных и железобетонных труб. Напри­ мер, стоимость 1 пог. м водонапорных труб диаметром 300 мм (при рабочем давлении 5 ати), изготовленных из чугуна, стали,

тов складчатого или корытообразного профиля. Они были приме­ нены в Подмосковном угольном бассейне. Эксплуатационные ка­ чества армоцементных крепей выше железобетонных; кроме того, они значительно долговечнее.

Как видно из изложенного, потенциальные возможности армо­ цемента достаточно велики, и основной задачей дальнейшего раз­ вития армоцементных конструкций является разработка оптималь­ ных систем на базе индустриальных методов изготовления, что

Опыт проектирования и строительства армоцементных конст­ рукций, характеризующий период с 1957 по 1966 г., выявил боль­ шие потенциальные возможности армоцемента, а также сравни­ тельно широкую область его применения.

148

П е р в ы й э т а п развития армоцементных конструкций отли­ чается индивидуальностью конструктивных решений, а также ме­ тодов их изготовления. Развитие получили те конструкции, при разработке которых учитывалась возможность индустриальных методов их изготовления. К ним следует отнести кровельные па­ нели для жилых зданий, навесы железнодорожных платформ и другие конструкции, разработанные СибЗНИИЭП и Н И И Ж Б .

гических требований и возможностей машинных методов изготов­ ления с проектированием.

Успешная реализация указанных принципов возможна при на­ личии современных методов их изготовления. В этом отношении имеется некоторое отставание исследований в области машинных методов изготовления конструкций.

Из многих методов изготовления конструкций сеточного арми­

ЗНИИЭП), отвечает требованиям и возможностям машинного производства. Заслуживает внимания предложение И. М. Голо­ вачева (СибЗНИИЭП) об инъекционном формовании армоцемент­ ных элементов. Перспективен также метод виброштампования.

При решении проблемы массового производства изделий и кон­ струкций из армоцемента весьма важную роль приобретает выбор

в результате чего имеются существенные расхождения в расходе материалов на конструкции одного и того же класса, разработан­ ные различными специалистами для одних и тех же условий и требований эксплуатации перекрываемых зданий.

Оптимальная конструктивная форма предопределяет обеспе­ чение требуемой прочности при минимальном весе. При этом, ко­ нечно, неизбежны коррективы сечения с учетом специфики техно­ логии изготовления конструкций.

Рассмотрим некоторые примеры армоцементных конструкций, разработанных с позиций современных принципов проектирования.

Для покрытий зальных помещений в последние годы начали применяться плиты пространственной стержневой структуры; это новое направление в проектировании пространственных конструк­ ций. Плиты такого типа обладают малым весом при высокой жест­ кости и общей устойчивости и являются наравне с оболочками других типов перспективными.

Следует указать, что не все пространственные конструкции целесообразно применять в зальных помещениях. Функциональ­ ные особенности размещающихся в них общественных центров предъявляют специальные требования к акустике, вентиляции, освещению таких помещений. Весьма эффективная при примене-

149

нии в промышленном строительстве оболочка двоякой кривизны мало пригодна для зальных помещений, так как ее акустические характеристики недостаточно высоки, что требует устройства аку­ стического потолка.

В настоящее время практически нет конструкций, предназна­ ченных для широкого применения в зальных помещениях.

ВЛенЗНИИЭП были проанализированы различные типы про­ странственных конструкций, выявлено их соответствие функцио­ нальным требованиям зальных помещений с пролетами 12—24 м. Одной из наиболее перспективных конструкций оказалась плита регулярной структуры. Плиты и оболочки такой структуры имеют малую строительную высоту, они дают возможность устройства плоской кровли и прокладки коммуникаций внутри самой кон­ струкции.

ВЛенЗНИИЭП проведены теоретические н экспериментальные исследования различных типов конструкций регулярной структуры,

врезультате чего были разработаны различные варианты покры­ тий в виде структурных плит.

Унификация конструктивных решений н уменьшение количе­

раннем по контуру. Возможны и другие варианты. Например, по­

мастерской № 4 Ленпроекта предусматривал применение оболо­ чек двоякой кривизны. Замена покрытия плитой регулярной струк­ туры вызвала необходимость установки промежуточных стоек по периметру зала с шагом 1,5 м (рис. 40).

Конструкция собиралась из двух основных типов элементов — пирамидального и ребристой плиты. Пирамидальные элементы представляют собой армоцементную пирамиду с основанием 1,5X1,5 м, высотой 665 мм; толщина граней 15 мм. По контуру основания и в местах перелома граней пирамидальный элемент усилен ребрами. Закладные металлические элементы установлены по углам основания для соединения элементов между собой,

150

Рис. 40. Конструктивная схема покрытия залов трикотажных ателье в виде структурной плиты

а — план покрытия; б — разрез; о — узел опирания конструкции