RU2724068C2 - Building element - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to construction, namely to fixed formwork for construction of walls, floors, ceilings, as well as to construction structures in general, in particular to walls and floors, and can be used in designing reinforced concrete structures of buildings and structures. Building element comprises an armoured frame, concrete and a protective layer made in the form of a fixed steel fibre reinforced concrete casing. Fixed steel fibre reinforced concrete formwork is installed with direct abutment to external rods of reinforcement frame, is made on the basis of self-sealing fine-grained concrete of waterproof grades, reinforced in volume from 0.5 to 6 % by steel fibres of wave or anchor profile with diameter from 0.3 to 1.2 mm and length from 15 to 40 mm, wherein density of steel-fibre concrete of steel-fibre-reinforced concrete casing is equal to 2.4 g/cm, and surface porosity is 2.6 %.EFFECT: technical result achieved by the claimed invention consists in expansion of arsenal of technical equipment for the same purpose.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к наземному строительству, а именно к несъемной опалубке для сооружения стен, полов, перекрытий, а также к строительным конструкциям в целом, в частности, к стенам и перекрытиям.The invention relates to land construction, and in particular to fixed formwork for the construction of walls, floors, floors, as well as to building structures in general, in particular, to walls and floors.

Известно, что воздействие окружающей среды на арматуру в железобетонных конструкциях связаны с проникновением с наружной поверхности конструкции через поры и трещины в бетоне влаги, агрессивных жидкостей и газов, что вызывает коррозию арматуры, а механические воздействия на поверхность бетона уменьшают толщину защитного слоя конструкций или разрушают его.It is known that the environmental impact on reinforcement in reinforced concrete structures is associated with the penetration of moisture, aggressive liquids and gases from the outer surface of the structure through pores and cracks in concrete, which causes corrosion of the reinforcement, and mechanical effects on the concrete surface reduce the thickness of the protective layer of structures or destroy it .

Условием предотвращения доступа влаги к арматуре с поверхности бетона является ограничение ширины раскрытия трещин, которая не должна превосходить 0,2 мм в соответствии с СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», а условием предотвращения разрушения защитного слоя является повышение его прочности.A condition for preventing moisture access to reinforcement from the concrete surface is to limit the crack opening width, which should not exceed 0.2 mm in accordance with SP 63.13330.2012 “Concrete and reinforced concrete structures. Basic Provisions ”, and the condition for preventing the destruction of the protective layer is to increase its strength.

Известно техническое решение - несъемная опалубка для возведения монолитной конструкции (патент РФ на полезную модель №24487 от 10.08.2002, МПК E04G 9/00), содержащая параллельно расположенные опалубочные щиты, выполненные из минераловатных плит и армированные каркасами из горизонтальных и вертикальных стержней, и фиксирующие элементы, выполненные в виде монтажной сетки из соединенных между собой продольных и поперечных стержней. Совместное использование несъемной опалубки и армокаркасов повышает скорость возведения строительной конструкции. При этом стержни армокаркаса находятся на значительном расстоянии от параллельно расположенных опалубочных щитов для соблюдения требований строительных норм по углублению арматуры в бетонную конструкцию, заключающиеся в защите последней от неблагоприятных атмосферных воздействий и включению арматуры в силовую работу строительной конструкции. Кроме того, использование опалубочных щитов из минераловатных плит, не обладающих достаточной прочностью в сравнении с сталефибробетонными листами, не позволяет включать опалубку в силовую работу строительной конструкции при ее расчете, в особенности в работу по восприятию внешних нагрузок и собственного веса строительной конструкции.A technical solution is known - fixed formwork for the construction of a monolithic structure (RF patent for utility model No. 24487 dated 08/10/2002, IPC E04G 9/00), containing parallel formwork panels made of mineral wool panels and reinforced with frames of horizontal and vertical rods, and fixing elements made in the form of a mounting grid of interconnected longitudinal and transverse rods. The combined use of fixed formwork and armoframes increases the speed of construction of a building structure. At the same time, the armature frame rods are located at a considerable distance from parallel formwork panels in order to comply with the building code requirements for reinforcing the reinforcement into the concrete structure, which consists in protecting the latter from adverse atmospheric influences and incorporating the reinforcement into the power work of the building structure. In addition, the use of formwork panels made of mineral wool slabs, which do not have sufficient strength in comparison with steel-fiber concrete sheets, does not allow the formwork to be included in the power work of the building structure when it is calculated, especially in the work on the perception of external loads and the dead weight of the building structure.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является строительный элемент (патент РФ на изобретение №2633462 от 12.10.2017, МПК E04G 11/06), содержащий бетон, арматуру и защитный слой, выполненный в виде несъемной сталефибробетонной опалубки. Известное техническое решение позволяет решить такие задачи, как включение в силовую работу опалубки и бетона с арматурой без предварительного напряжения, повышение эффективности работы стержневой арматуры (стержней армокаркаса), обеспечение защиты стержневой арматуры от коррозии.The closest analogue of the claimed invention is a building element (RF patent for the invention No. 2633462 dated 12.10.2017, IPC E04G 11/06) containing concrete, reinforcement and a protective layer made in the form of a fixed steel-fiber concrete formwork. A well-known technical solution allows to solve such problems as the inclusion in the power work of formwork and concrete with reinforcement without prestressing, increasing the efficiency of rod reinforcement (reinforcing bar rods), ensuring the protection of rod reinforcement from corrosion.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности защиты арматуры от воздействия окружающей среды и механических воздействий за счет использования в качестве защитного слоя бетона несъемной сталефибробетонной опалубки из высокопрочного сталефибробетона.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of protecting the reinforcement from environmental influences and mechanical stresses by using a fixed steel-fiber concrete formwork from high-strength steel-fiber concrete as a protective layer of concrete.

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, заключается в обеспечении защиты арматуры железобетонных конструкций от воздействий окружающей среды, в том числе агрессивных воздействий, и механических воздействий с целью соответствия требованиям СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».The technical result achieved by the claimed invention is to ensure the protection of reinforcement of reinforced concrete structures from environmental influences, including aggressive influences, and mechanical influences in order to meet the requirements of SP 63.13330.2012 “Concrete and reinforced concrete structures. Key Points. ”

Указанный технический результат достигается за счет того, что в строительном элементе, содержащем заполненный бетоном армокаркас и защитный слой, выполненный в виде несъемной сталефибробетонной опалубки, согласно заявляемому изобретению, несъемная сталефибробетонная опалубка выполнена из самоуплотняющегося мелкозернистого бетона, армированного по объему от 0,5 до 6% стальными волокнами с диаметром от 0,3 до 1,2 мм и длиной от 15 до 40 мм и установлена с непосредственным примыканием к наружным стержням армокаркаса.The specified technical result is achieved due to the fact that in a building element containing reinforced concrete reinforced concrete frame and a protective layer made in the form of a fixed steel-fiber concrete formwork, according to the claimed invention, the fixed steel-fiber concrete formwork is made of self-compacting fine-grained concrete reinforced in volume from 0.5 to 6 % steel fibers with a diameter of from 0.3 to 1.2 mm and a length of from 15 to 40 mm and is installed with a direct adjoining to the outer rods of the reinforcing frame.

В строительном элементе плотность сталефибробетона сталефибробетонной опалубки преимущественно равна 2,4 г/см3, а поверхностная пористость 2,6%.In a building element, the density of steel fiber concrete of steel fiber concrete formwork is predominantly equal to 2.4 g / cm3 and the surface porosity is 2.6%.

Марка самоуплотняющегося мелкозернистого бетона сталефибробетонной опалубки по водонепроницаемости преимущественно выбрана не ниже W20.The brand of self-compacting fine-grained concrete of steel fiber-reinforced concrete formwork for water resistance is mainly chosen not lower than W20.

Сталефибробетонная опалубка строительного элемента может быть армирована стальными волокнами из высокоуглеродистой проволоки волнового профиля.Steel-fiber concrete formwork of a building element can be reinforced with steel fibers from a high-carbon wire of a wave profile.

Сталефибробетонная опалубка строительного элемента может быть армирована стальными волокнами из высокоуглеродистой проволоки анкерного профиля.Steel-fiber concrete formwork of a building element can be reinforced with steel fibers from a high-carbon wire of an anchor profile.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема строительного элемента.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a building element.

Строительный элемент содержит арматуру 1, бетон 2 и защитный слой, выполненный в виде несъемной сталефибробетонной опалубки 3. Защитный слой в виде сталефибробетонной опалубки 3 закреплен непосредственно к арматуре 1. Несъемная сталефибробетонная опалубка 3 выполнена на основе самоуплотняющегося мелкозернистого бетона, армированного по объему от 0,5 до 6% стальными волокнами с диаметром от 0,3 до 1,2 мм и длиной от 15 до 40 мм. При этом для более эффективной работы сталефибробетонной опалубки в качестве фибры могут быть использованы стальные волокна из высокоуглеродистой стали анкерного или волнового профиля.The building element contains reinforcement 1, concrete 2 and a protective layer made in the form of a fixed steel-fiber concrete formwork 3. The protective layer in the form of a steel-fiber concrete formwork 3 is fixed directly to the reinforcement 1. The fixed steel-fiber concrete formwork 3 is made on the basis of self-compacting fine-grained concrete, reinforced with volume 0 5 to 6% with steel fibers with a diameter of 0.3 to 1.2 mm and a length of 15 to 40 mm. At the same time, for more efficient operation of steel-fiber-reinforced concrete formwork, steel fibers from high-carbon steel of an anchor or wave profile can be used as fibers.

Эффективность строительного элемента и строительной конструкции, выполненной из заявленных строительных элементов, достигается за счет того, что сталефибробетон несъемной опалубки имеет плотность 2,4 г/см3, поверхностную пористость 2,6%, средний размер пор 0,1 мм, максимальное раскрытие трещин 30 мкм, марку по водонепроницаемости не ниже W20, по морозостойкости не менее F1000, класс прочности на осевое сжатие Bfb 80-100, на осевое растяжение Bfbt 7,0, нормативную прочность на растяжение при изгибе Rfbtf 25 МПа, прочность сцепления с монолитным бетоном - не менее 1,80 МПа, коэффициент истираемости не более 0,5.The effectiveness of the building element and the building structure made of the declared building elements is achieved due to the fact that the steel-fiber concrete of fixed formwork has a density of 2.4 g / cm3, surface porosity of 2.6%, average pore size of 0.1 mm, maximum crack opening 30 μm, water resistance grade not lower than W20, frost resistance not less than F1000, axial compression strength class Bfb 80-100, axial tensile strength Bfbt 7.0, standard tensile strength in bending Rfbtf 25 MPa, adhesion to cast concrete - not less than 1.80 MPa, the coefficient of abrasion is not more than 0.5.

Предполагаемой областью внедрения изобретения является проектирование железобетонных конструкций с несъемной сталефибробетонной опалубкой, обладающей повышенной водонепроницаемостью и предотвращающей доступ к арматуре жидких агрессивных сред и, и тем самым, предотвращающей коррозию арматуры под их воздействием.The alleged field of implementation of the invention is the design of reinforced concrete structures with fixed steel-fiber concrete formwork, which has increased water resistance and prevents access to reinforcement of liquid aggressive environments and, thereby, prevents corrosion of reinforcement under their influence.

Для проверки применимости предлагаемого изобретения были изготовлены и протестированы по всем рассмотренным параметрам образцы сталефибробетонной опалубки, изготовленные на основе самоуплотняющегося мелкозернистого бетона, армированного стальными волокнами пяти типов фибры с диаметрами от 0,3 до 1,2 мм и длиной от 15 до 40 мм при пяти различных процентах армирования по объему от 0,5 до 6%. Толщина сталефибробетонной опалубки выбиралась в интервале от 10 до 30 мм.To verify the applicability of the invention, samples of steel-fiber concrete formwork made on the basis of self-compacting fine-grained concrete reinforced with steel fibers of five types of fibers with diameters from 0.3 to 1.2 mm and a length of 15 to 40 mm at five were made and tested for all the parameters considered. various percentages of reinforcement in volume from 0.5 to 6%. The thickness of the steel-fiber concrete formwork was selected in the range from 10 to 30 mm.

Заявляемое изобретение позволяет повысить защиту и водонепроницаемость строительных конструкции за счет использования несъемной сталефибробетонной опалубки, предотвращающей доступ к арматуре жидких агрессивных сред.The claimed invention improves the protection and water tightness of building structures through the use of fixed steel-fiber concrete formwork, which prevents access to reinforcement of liquid aggressive environments.

Claims (1)

Строительный элемент, содержащий армокаркас, бетон и защитный слой, выполненный в виде несъемной сталефибробетонной опалубки, отличающийся тем, что несъемная сталефибробетонная опалубка установлена с непосредственным примыканием к наружным стержням армокаркаса, выполнена на основе самоуплотняющегося мелкозернистого бетона водонепроницаемых марок, армированного по объему от 0,5 до 6% стальными волокнами волнового или анкерного профиля с диаметром от 0,3 до 1,2 мм и длиной от 15 до 40 мм, при этом плотность сталефибробетона сталефибробетонной опалубки равна 2,4 г/см³, а поверхностная пористость 2,6%.A building element containing an armature frame, concrete and a protective layer made in the form of a fixed steel-reinforced concrete formwork, characterized in that the fixed steel-reinforced concrete formwork is installed directly adjacent to the outer rods of the armature frame, made on the basis of self-compacting fine-grained concrete, waterproof from 0.5 waterproof brands, up to 6% with steel fibers of a wave or anchor profile with a diameter of 0.3 to 1.2 mm and a length of 15 to 40 mm, while the density of steel-fiber concrete of steel-fiber concrete formwork is 2.4 g / cm ³ and the surface porosity of 2.6% .

Images