АНКЕРУВАННЯ СТАЛЕВОЇ АРМАТУРИ В БЕЗАВТОКЛАВНОМУ ПІНОБЕТОНІ ЗА РАХУНОК ЗЧЕПЛЕННЯ ТА ПЛАСТИНКОВИХ АНКЕРІВ

Короткий зміст

Основний зміст роботи

Вступ дисертації містить обґрунтування актуальності теми дослідження, сформульовану мету та задачі дослідження, загальну характеристику роботи, основні наукові та практичні результати, а також відомості про публікації матеріалів дослідження та їх апробацію.

Перший розділ присвячений огляду існуючих вітчизняних та зарубіжних наукових джерел про пінобетон, конструкції з нього та його армування. Розглянуто місце та роль пінобетону в будівельній індустрії, шлях його історичного розвитку, впровадження, властивості та відомі дослідження анкерування в ньому арматури.

Винахідником пінобетону вважають датського інженера Байєра (1911 р.), який запропонував спосіб отримання ніздрюватого бетону шляхом змішування розчину в'яжучих зі стійкою піною. Основоположниками наукової школи пінобетону в колишньому СРСР були А. А. Брюшков, М. Н. Гензлер, К. І. Шульц, П. А. Ребіндер, Б. Н.  Кауфман, П. І. Боженов. З кінця 50-х років перевага була віддана автоклавним газобетонам, а заводи з виробництва пінобетону поступово закривалися.

У період здобуття Україною незалежності у зв'язку з різким зростанням цін на енергоносії, коли автоклавна обробка стала невигідною, а вимоги до теплозахисту будівель зросли більш ніж в 3 рази, знову відродився інтерес до безавтоклавного пінобетону з боку виробників та науковців. Щодо сучасних наукових шкіл, які займаються вивченням ніздрюватих бетонів в Україні, то варто виділити школи, сформовані в Одесі (під керівництвом Вознесенського В. А., Шинкевич О. С., Мартинова В. І., Вирового В. М., Костюка А. І. та ін.), Дніпропетровську (під керівництвом Приходька А. П.), Києві (під керівництвом Кривенка П. В.) та Львові (під керівництвом Саницького М. А. та Демчини Б. Г.). Однак дослідженням прольотних конструкцій з безавтоклавного пінобетону приділено мало уваги.

Армованими конструкціями з ніздрюватих бетонів займалися такі науковці, як П. А. Теслер, Є. Н. Добринін, В. А. Пінскер, К. М. Романовська (Мілейковська), Н. І. Левін, В. В. Макаричев, М. Я. Кривицький, Б. П. Филиппов, О. П. Винокуров, В. С. Писарєв, А. Г. Почтенко, К. П. Муромський, Р. Л. Сєрих, Ю. В.  Свідзінський, О. О. Постернак. Для армування пінобетонних армованих конструкцій зазвичай використовувалася сталь гарячекатана (ГОСТ 5781-82) та арматурний дріт (ГОСТ 6727-80). Розрахунок анкерування розтягнутої арматури проводився за формулою В. В. Макаричева, яка була затверджена у нормах проектування. Дані про анкерування арматури в пінобетоні з міцністю на стиск ≤ 25 кг/см² (2,5 МПа, що відповідає класу В2 і нижче)  відсутні.

Значно ширше у літературі висвітлено явище зчеплення арматури з важким бетоном, тому в підрозділі 1.4 викладено суть цього явища, способи дослідження та моделювання. Суттєвий вклад у вивчення явища зчеплення арматури з бетоном зробили М. М. Холмянський, Ш. А. Алієв, Ф. С. Бєлавін, А. А. Гвоздєв, Б. С. Гольдфайн, В. В. Зайцев, Ю. А. Іващенко, Н. І. Карпенко, В. М. Кольнер, Ю. Ф. Кутін, Н. М. Мулін, А. А. Оатул, Л. П. Сєрова, Ф. Є. Клименко, І. П. Саврасов, Ю. А. Мамонтов, П. А. Школьний, Ю. А. Клімов, З. Я. Бліхарський, Є. М. Бабич, О. С. Чапюк, D. Abrams, I. Goto, L. Lutz, P. Gergely, G. Rehm, B. Broms  та багато інших вчених. Для дослідження зчеплення найкращим визнано такий масштаб, у якому арматура моделювалася у вигляді циліндричного стержня, розмір дослідних зразків вибирався таким, щоб вважати систему складеною з однорідного бетону, арматурного стержня і контактного шару зони зчеплення. Явище зчеплення традиційно досліджувалося методами висмикування, вдавлювання чи випробуваннями на згин, а описували його «законом зчеплення», який пов’язує взаємний зсув між арматурою та бетоном з дотичними напруженнями, що при цьому виникають. Щодо вибору аналітичної форми закону зчеплення робилися різні пропозиції, з яких доцільно виділити «нормальний закон зчеплення», «пружно-пластичний закон зчеплення», степеневі та інші емпіричні залежності.

Аналіз попередніх досліджень, а також діючих будівельних норм показав можливість використання безавтоклавного пінобетону в конструктивних цілях не тільки як матеріалу для штучних стінових блоків, але й у прольотних конструкціях, що працюватимуть на згин. На шляху такого використання безавтоклавного пінобетону стоїть проблема серйозного браку відомостей про анкерування арматури в ньому. Закінчується розділ формулюванням мети та задач дослідження.