Микродисперсное армирование бетона 1 Менеджер по продажам ФИО. - презентация

1 Микродисперсное армирование бетона 1 Менеджер по продажам ФИО

2 Содержание 2 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

3 Введение История развития фибробетонов 3 Достоинства Низкая стоимость Разностороннее использование Высокая прочность на сжатие Долговечность Недостатки Хрупкость Низкая прочность при растяжении Низкая прочность на изгиб Склонность к трещинообразованию

4 4 Строительство объектов гражданского и промышленного назначения (динамически нагруженные конструкции); Ограждающие конструкции и теплоизо­ляционные изделия на основе легких и ячеистых бетонов; Огнеупорные конструкции; Радиационно-защитный бетон; Компонент сухих смесей (ремонтные работы, торктретирование); Промышленные полы и стяжки. Область применения дисперсного армирования

5 5 СТО Преимущества: повышается прочность бетона на сжатие от 20 до 50%; повышается прочность бетона на растяжение при изгибе от 30 до 130% ( в зависимости от прочности матрицы); практически исключается усадочное трещинообразование; повышается ударная прочность до 200%; увеличивается износостойкость, устойчивость к истиранию и пылению до 40%; увеличивается водонепроницаемость до 50%; повышается морозостойкость до 40%. Полиакрилонитрильная фибра специальной обработки для бетонов FibARM Fiber WB ВолокноПлотность, г/см 3 Диа- метр, мкм Модуль упругости, МПа Прочность на растяжение, Мпа Удлине- ние при разрыве, % Щелоч естой- кость FibARM Fiber WB 1,0-1, Длина резки волокна, мм 3; 6; 12; 18; 28; 36; 60; Не плавится, температура разложения С

6 6 СТО Преимущества: повышается прочность бетона на сжатие от 40 до 60%; повышается прочность бетона на растяжение при изгибе от 100 до 200% ( в зависимости от прочности матрицы); прочность бетона на растяжение при раскалывании от ; повышается ударная прочность до 500%; увеличивается износостойкость, устойчивость к истиранию и пылению до 100%; увеличивается водонепроницаемость до 100%; повышается морозостойкость до 200%. Углеродная фибра для бетонов FibARM Fiber С Длина резки волокна, мм 3; 6; 12; 18; 28; 36; 60; Не плавится, не разлагается, температура воспламенения С ВолокноПлотность, г/см 3 Диа- метр, мкм Модуль упругости, ГПа Прочность на растяжение, Мпа Удлине- ние при разрыве, % Щелоч естой- кость FibARM Fiber С 1,7-1, ,8++

7 Нормативная документация 7 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

8 8 Среди основных действующих нормативных документов на фибробетоны можно выделить следующие: СТБ EN Фибра для бетонов часть 1. Стальные волокна. Определения, технические требования и соответствие; СТБ EN Фибра для бетонов часть 2. Полимерные волокна. Определения, технические требования и соответствие; СНиП Бетонные и железобетонные конструкции; СНиП Армоцементные конструкции; ВСН Проектирование и основные положения технологий производства фибробетонных конструкций; DIN EN 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. Нормативно-техническая документация

9 9 FibARM 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 фибробето­нов 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. FibARM 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.

10 Физико-механические характеристики фибробетона Высокопрочный бетон 10 Результаты совместных исследований с МГСУ, МИИТ Наименование фибры Процент армирования, % Плотность Прочность на растяжение при изгибе Прочность при сжатии, Водопогло- щение Fiber WB, 12 мм 0.33 текс0,05-1,324,51,0-11,8 Fiber WB, 18 мм 0.33 текс0,050,812,231,3-29,4 Fiber WB, 28 мм 0.33 текс0,05-0,438,82,711,8 Fiber WB, 12 мм 0.56 текс0,05-0,420,413,2-35,3 Fiber WB, 18 мм 0.56 текс0,051,734,711,9-11,8 Изменение физико-механических свойств армированных бетонов в %, по сравнению с неармированным составом В35 F200 П3 Вид мелкозернистого бетона Предел прочности на сжатие R сж Предел прочности на растяжение при изгибе R изг Предел прочности на растяжение при раскалывании R рр Водопоглощение (по массе) МПа% % %% К. Контрольный состав бетона (без волокон) 17,5 1,5 1,30 3,90 Fiber WB, 12 мм 19,3+ 10,33, ,50+ 15,43,47- 11,0

11 Физико-механические характеристики фибробетона Высокопрочный бетон 11 п/п Расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, кг В/Ц ОК, см Прочность в возрасте 28 сут., МПа/% Класс бетона, В Модуль упругости, 10 4, МПа Водопоглощение, % Водонепроницаемость, атм Морозостойкость, цикл ЦПЩ Фибра + добавки на сжатие на растяжение при изгибе призменная –0,362,053,5/1006,5/10038,5В403,64, FibARM Fiber WB + окислитель (0,3-0,7%) + С-3 (0,5-0,8%)* 0,302,084/15710,8/16674,0В604,83, повышается прочность на сжатие на 57% и прочность на растяжение при изгибе на 68%; 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; фибробетон характеризуется формированием более плотной структуры, что подтверждается уменьшением водопоглощения на 38%; долговечность бетона увеличивается, т.к. повышается водонепроницаемость на 2 ступени и морозостойкость на 33%. Результаты совместных исследований с СПГУПС

12 Физико-механические характеристики фибробетона Оценка ударной прочности 12 п/п Расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, кг Ударная прочность, МПа Ср. знач. ударной прочности, МПа ЦПЩВ образца – контрольный бетон ,450,460,590,50 2 фибробетон ,070,9 0,96 ударная прочность активированного бетона увеличивается примерно в 2 раза Результаты совместных исследований с СПГУПС

13 13 п/пНаименование бетона Наименование агрессивной среды Прочность на сжатие, МПа/ К хим.уст. Возраст, сутки высокопрочный контрольный бетон норм. усл. твердения 53,555,056,7 2 высокопрочный контрольный бетон 5% р-р NaCl45,5/0,8545,7/0,8345,9/0,81 3 высокопрочный контрольный бетон 5% р-р Na 2 SO 4 47,6/0,8947,9/0,8748,2/0,85 4 высокопрочный контрольный бетон 5% р-р MgCl 2 44,1/0,8244,0/0,8044,2/0,78 5 высокопрочный бетон с фиброй, модиф. комплексной добавкой норм. усл. твердения 84,085,086,5 6 высокопрочный бетон с фиброй, модиф. комплексной добавкой 5% р-р NaCl82,3/0,9881,6/0,9681,3/0,94 7 высокопрочный бетон с фиброй, модиф. комплексной добавкой 5% р-р Na 2 SO 4 80,6/0,9680,7/0,9581,3/0,94 8 высокопрочный бетон с фиброй, модиф. комплексной добавкой 5% р-р MgCl 2 81,5/0,9779,9/0,9478,7/0,91 В рассматриваемых агрессивных средах высокопрочный фибробетон обладает большей химической устойчивостью, чем контрольный высокопрочный бетон, т.к. К хим.уст. во всех рассматриваемых средах для фибробетона 0,91. Результаты совместных исследований с СПГУПС Физико-механические характеристики фибробетона Оценка химической и механической стабильности

14 Технико-экономическое обоснование 14 Наименование компонентов б/с Ед. измерения Цена, руб. Расход материалов на 1 м 3 и стоимость Контрольный состав с комплексной добавкой на основе фибры расход, кг стоимость, руб. расход, кг стоимость, руб. Портландцемент ПЦ400 Д20 т Песок т , ,8 Щебень т , ,2 Фибра на основе ПАН волокна кг ,16427,7 Окислитель кг ,137,8 СП С-3 кг ,199,2 Итого: Σ Σ 4463,7 Δ = 4857, ,7 = 393,8 руб. Прибыль для тяжелого бетона составит 8,1%. Для небольшого завода мощностью м 3 в год или 500 м 3 /сутки составит 59 млн. рублей в год. Результаты совместных исследований с СПГУПС

15 Затраты Стоимость за единицу h, мм \ V, м3 10 0, , ,1 Оконтуривание участка ремонта болгаркой и удаление бетона перфораторами, руб\м ,7020,39101,93203,87 Обеспыливание поверхности ремонта, руб\м 2 6,44 Приготовление ремонтного состава, руб\м 3 198,371,989,9219,84 Увлажнение поверхности ремонта, укладка ремонтного состава, уход за ремонтным составом, руб\м ,0010,1250,60101,20 Стоимость материала ремонта, руб\м ,00508, , ,00 ИТОГО, руб\м 2 :547, , ,35 Стоимость вынужденного ремонта 1 м 2 бетона В25 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 15 Оценка эффективности применения фибры в бетонах

16 16 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

17 17 Уплотнение бетонной смеси Предотвращение комкования, а также полное диспергирование введенной фибры при уплотнении глубинными и поверхностными вибраторами (не слишком интенсивное / продолжительное уплотнение).

18 Вывод 18 Преимущества фиброармирования Арматурная сетка требует дополнительной рабочей операции (укладка, крепеж) применение фибры экономит время и деньги 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 долговечность эксплуатационная пригодность Технико-экономический эффект от применения ПАН фибры в ЖБИ: снижение количества брака до НУЛЯ и затрат на ремонтные работы (трудозатраты и материалы) – до 99%; снижение брака и потерь при распалубке; уменьшение структурного армирования; увеличение оборачиваемости опалубки и производительности труда; возможна экономия цемента; замена более дорогостоящих добавок