книги из ГПНТБ / Резников Ю.К. Шунгизит и шунгизитобетон

Стеновые панели № 2 и 3 типа СН-3 разрушились при центральном сжатии от нагрузки 320 и 200 т соответствен­ но. Характер разрушения панелей подобен разрушению бетонных призм при центральном сжатии.

Разрушение обеих панелей было хрупкое, внезапное, трещины появились в момент разрушения.

Разрушения панелей № 1 и 4 типа СН-5 при испытании на центральное сжатие нагрузкой № 1 — 420 т и № 4 — 400 т и при повторном испытании на внецентренное сжатие с эксцентриситетом 5 см не произошло. Обе панели разру­

способности. Разрушение панелей № 1 и 4, как и у панелей № 2 и 3, было хрупким, внезапным.

Несущая способность испытанных шунгизитобетонных панелей оказалась значительно выше испытанных ЦНИИСЖ.

Для сравнения и анализа полученных результатов ис­ пытаний шунгизитобетонных панелей был выполнен тео­ ретический расчет их несущей способности.

Поскольку процент армирования испытанных панелей был менее 0,1, влияние арматуры в расчете не учитывалось.

Результаты теоретического расчета сведены в табл. 44. Сравнение данных табл. 43 и 44 показывает, что факти­ ческая разрушающая нагрузка оказалась выше вычислен­ ной теоретически по нормативной (проектной) призменной прочности у панелей типа СН-5 в 1,5 раза, а у панелей типа

СН-3 в 1,2 ч- 1,9 раза.

Трещиностойкость

При центральном сжатии трещины на панелях не появ­ лялись до момента разрушения конструкций. После появ­ ления продольных трещин на панелях типа СН-3 (№ 2

90

и 3) наступило резкое уменьшение несущей способности, конструкция разрушилась.

При внецентренном сжатии продольные трещины появ­ лялись также в момент разрушения, а поперечные от изги­ бающего момента в растянутой зоне появлялись раньше.

Первые трещины величиной 0,05 мм на наружной гра­ ни на панели СН-5 № 1 появились при испытании с экс­ центриситетом е0 = 5 см от нагрузки 300 т. На панели СН-5 № 4, которая оказалась более прочной, подобные трещины появились от нагрузки 320 т при эксцентриситете еа = 5 см. При дальнейшем увеличении нагрузки ширина раскрытия трещины и их количество постепенно увеличи­ вались.

Максимальная ширина раскрытия трещин при испыта­ нии панели СН-5 № 1 с эксцентриситетом еа —■5 см от на­ грузки 440 т составила 0,15 мм, затем при сбросе нагрузки

0,1 мм.

Испытания показали, что при центральном и внецент­ ренном (при малых эксцентриситетах) сжатии панели типа СН-3 и СН-5 оказались достаточно трещиностойкими.

Деформативность

Основные показатели деформативных свойств испытан­ ных панелей приведены в табл. 45.

Деформации, замеренные при испытании панелей с по­ мощью индикаторов, электротензодатчиков и прогибомеров, представлены в виде графиков зависимости относи-

Рис. 20. Относительные деформации шунгизитобетона панели СН-5 № 1 при центральном сжатии

тельных деформаций от нагрузки (рис. 20, 21) и графиков прогибов панелей (рис. 22).

В табл. 45 даны значения модуля упругости, определен­ ные при нагрузке на панель 100 т.

Нарастание прогибов панели посередине пролета от внеш­ ней нагрузки имело сравнительно плавный характер и почти прямолинейную зависимость. При центральном приложе­ нии нагрузки величина прогиба (за счет случайного экс-

9 2

Рис. 21. Относительные деформации шунгизитобетона панели СН-3 № 2

центриситета) от нагрузки ~ 400 in у панелей типа СН-5 № 1 и 4 не превышала 0,4—0,8 мм и типа СН-3 (№ 2 и 3) — 0,1—0,9 мм.

320

При внецентренном приложении нагрузки Р = 360 т с эксцентри­ ситетом е0 = 5 см отно­ сительный прогиб со­ ставлял

— = —— Ь— .

I 1100 960

Перед разрушением при испытании с эксцен­ триситетом е0 = 7,5 см у панели № 1I

Из приведенных данных следует, что жесткость испы­ танных шунгизитобетонных панелей очень велика.

9 3

В процессе испытания шунгизитобетонных панелей получены данные, полностью характеризующие работу заданной конструкции при центральном и внецентренном сжатии при изменении нагрузки до разрушающей. Эти данные были использованы при проектировании и отработке технологии проектных панелей.

На основании испытаний шунгизитобетонных стеновых панелей установлено, что прочность, трещиностойкость и жесткость испытанных образцов шунгизитобетонных панелей типа СН-3 и СН-5 удовлетворяют нормативным показателям по СНиП для легкобетониых панелей.

Было отмечено также, что шунгизитобетон представляет собой перспективный материал для крупнопанельного стро­ ительства в северных районах.

9 4

Г Л А В А ѴП

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШУНЕИЗИТОБЕТОННЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ

Кроме накопленных опытных данных по физико-меха­ ническим свойствам шунгизита и шунгизитобетона марок 50, 75, 100 и отработки технологических параметров их про­ изводства для осуществления опытного строительства жи­ лых домов на Крайнем Севере необходимо было изучить также и теплотехнические свойства стеновых шунгизито­ бетонных панелей с тем, чтобы обеспечить при массовом их производстве и в особенности при эксплуатации домов полное соответствие их теплозащитных качеств всем тре­ бованиям СНиП и ГОСТ.

Для этого в производственных условиях полигона КЖИ-355 (Москва) были изготовлены стеновые шунгизи­ тобетонные панели, предназначенные для теплотехнических испытаний:

глухая стековая панель СН-3 из шунгизитобетона марки 50 объемной массы 990 кг/м3, толщиной 320 мм (с фактур­ ным слоем);

глухая стеновая панель СН-5 из шунгизитобетона марки 75 объемной массы 1280 кг/м3, толщиной 320 мм (с фактур­ ным слоем).

Конструкция панелей СН-3 и СН-5 изображена на рис. 16 и 17.

Теплотехнический расчет и испытания шунгизитобетон­ ных стеновых панелей были выполнены в специализиро­ ванной лаборатории ЦНИСЛ Оргстройпроекта (В. Сте­ пановым и Г. Волковым).

В связи с тем что шунгизитовый гравий и шунгизитобетон близки по своим свойствам к керамзитовому гравию и керамзитобетону, теплотехнический расчет выполнялся по СНиП II-А. 7-62 с использованием расчетных показа­ телей и теплофизических коэффициентов, принятых для ке­ рамзитобетона соответствующей объемной массы, значения которых приведены в табл. 46.

Шунгизитобетонные стеновые панели СН-3 и СН-5 испытывали одновременно. Климатический стенд панелями разделяли на две камеры — теплую и холодную. В теплой камере поддерживали микроклимат жилого помещения (температура воздуха 18° С, относительная влажность 50%).

95

Постоянную температуру воздуха в теплой камере под­ держивали электрическими печами общей мощностью 4,5 кет. В холодной камере с помощью двух холодильных установок ФДС-1М поддерживали температуру воздуха —31° С, что являлось расчетной температурой наружного

Т а б л и ц а 46. Расчетные показатели керамзитобетона

* Коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения повышены соответственно на 10 и в 5% в соответствии с требованиями СНиП ІІ-А.7-62.

воздуха для легких ограждении, применяемых в строи­ тельстве в районе г. Мурманска. Относительная влажность воздуха составляла 70—80%. Контролировали, регистри­ ровали и регулировали температуру воздуха в холодной и теплой камерах с помощью специальной аппаратуры. Дополнительный контроль за температурно-влажностными параметрами, воздуха обеих камер осуществляли с помощью самопишущих термографов и гигрографов с недельным заводом.

Показатели приборов во время испытаний периодически контролировались точными лабораторными термометрами с ценой деления 0 ,Г С и аспирационными психрометрами Ассмана (влажность воздуха).

Температуру на поверхностях и в толще испытываемых панелей, температуру воздуха в камерах измеряли медьконстантановыми термопарами. Измерительным прибором служил микропотенциометр в комплекте с высокочувстви­ тельным гальванометром. Все термопары в комплекте с указанными измерительными приборами были проградуи­ рованы в положительном и отрицательном диапазонах

9 6

температур (0±37°С). Тепловые потоки через опытную стенку мерили плоскими тепломерами, измерения темпе­ ратур и тепловых потоков производились дистанционно, без нарушения теплового режима камер. Панели испыты­ вали при средней весовой влажности 7,8%, т. е. почти рав­ ноценной проектной влажности для жилых КПД серии

теплой и холодной камер до заданных параметров стационарного режима ежедневно

замеряли указанные параметры через каждые 4 ч. Каме­ ральная обработка результатов и их анализ производились по одному из периодов с наиболее стабильными показате­ лями замеренных параметров. Для регистрации температур и тепловых потоков на исследуемых панелях было установ­ лено около 120 датчиков.

Результаты теплотехнических исследований панелей представлены на рис. 23 и в табл. 47.

97

духа, коэффициент тепловосприятия и теплоперехода.

98

На основании заданного температурно-влажностного режима внутри помещения (t = 18° С, W = 55%) макси­ мальная упругость водяного пара при относительной влаж­ ности 55% составляет 8,51 мм pm. cm., чему соответствует температура точки росы 8,8° С. Температура внутренней поверхности панелей СН-3 и СН-5 оказалась равной 14 и 15° С.

Поскольку полученные в результате исследований и пе­ ресчета значения температур внутренних поверхностей панелей СН-3 и СН-5 12,7 и 10,74° С значительно превыша­ ют температуру точки росы, на поверхности панелей выпа­ дения конденсата не будет. Теплопроводность шунгизито­ бетона объемной массы 990 и 1280 кг/м3 оказалась соот­

ветственно равной 0,323 и 0 ,4 4 5 ^ ^ °С.

По результатам испытаний был сделан вывод о том, что стеновая панель СН-3 из шунгизитобетона марки 50 и объ­ емной массы 990 кг/м3, толщиной 320 мм удовлетворяет теплотехническим требованиям, предъявляемым к стеновым ограждающим конструкциям, эксплуатируемым в клима­ тических условиях Крайнего Севера.

ГЛАВА VIII

ПРОИЗВОДСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ В КРУПНОПАНЕЛЬНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ШУНГИЗИТОБЕТОННЫХ ПАНЕЛЕЙ

Получаемый на промышленных предприятиях. Главст­ роя шунгизит применяется в строительстве в качестве за­ полнителя легких бетонов марок 50—100 различного на­ значения: теплоизоляционных, конструктивно-теплоизоля­ ционных и конструктивных (в качестве засыпной тепло­ изоляции перекрытий, в монолитных конструкциях, в ограждающих конструкциях и плитах покрытий крупно­ панельных домов).

Крупнопанельный дом серии 111-78

На основе результатов испытаний и рекомендаций ЦНИИСК по применению шунгизитобетонных стеновых панелей для самонесущих наружных стен высотой до 5 эта­ жей ЦНИИЭП жилища разработал проекты 5- и затем

99