Постернак А.А., Постернак C.А., Уразманова Н.Ф., Постернак И.М.

Одесская государственная академия строительства и архитектуры, г.Одесса

Несущая способность стеновых однослойных конструкций из конструкционно–теплоизоляционного неавтоклавного пенобетона, работающих в условиях внецентренного
сжатия

Пенобетон и изделия из него эффективны, востребованы и целесообразны, тем более что на законодательном уровне принято решение Кабинета Министров Украины от 26 мая 2004 года № 684 «Программа развития производства ячеистобетонных изделий и их применение в строительстве на 2005…2011 годы» [1]. Стеновые элементы из конструкционно-теплоизоляционного неавтоклавного пенобетона (КТ НПБ) обладают достаточной прочностью и деформативностью для применения в несущих и самонесущих стенах, при этом он является абсолютно экологичным материалом, а также этот материал легок, следовательно, уменьшается нагрузка на несущие конструкции. Характер образования и развития трещин, а также несущая способность стеновых элементов из КТ НПБ напрямую зависит от структуры ячеистого бетона.

Для получения искомых результатов был выполнен эксперимент, методика проведения которого, состав смеси, характеристики используемых материалов, технология приготовления смеси, размеры образцов и их количество приведены в работе [2].

Величина несущей способности моделей стеновых элементов СП1…СП11 (N^exp) в зависимости от количества и качества наполнителя изменяется в пределах от 110 до 434 кН (на 75%) и представлена полиномом 1, на рис. 1, а также по экспериментальным точкам плана в табл. 1.

ln N^exp = 5,361w₁ + 0,903w₁w₂ + 0,358w₁x₁ – 0,303x₁²+

+ 6,057w₂ – 0,203w₁w₃ + 0,137w₂x₁+ (1)

+ 5,928w₃ – 0,052 w₂w₃ + 0,095w₃x₁

Таблица 1.

Величины теоретической и экспериментальной

несущей способности N^exp моделей стеновых элементов из КТ НПБ

№ опыта	A, м^2	φb^СНиП	α^СНиП	ψ0	Rb^exp, МПа	N^СНиП= =αφbψ0RbA, Н	N^exp, Н
1	0,1113	0,93	0,75	0,7122	3,60	199120	225000
2	0,1127	0,93	0,75	0,7163	5,90	332097	362000
3	0,1120	0,93	0,75	0,7143	4,60	256680	305000
4	0,1137	0,93	0,75	0,7183	5,00	284936	328000
5	0,1103	0,93	0,75	0,7101	3,90	213001	249000
6	0,1119	0,93	0,75	0,7143	3,40	189483	213000
7	0,1137	0,93	0,75	0,7183	1,80	102577	110000
8	0,1112	0,93	0,75	0,7122	3,90	215444	275000
9	0,1128	0,93	0,75	0,7163	4,00	225432	252000
10	0,1103	0,93	0,75	0,7101	3,20	174770	218000
11	0,1121	0,93	0,75	0,7143	4,40	245827	256000

Если рассматривать призматическое факторное пространство, то N^exp, представленная изоплоскостями, увеличивается при изменении Н=5…10%. Затем при Н от 10 до 12,5% и S_y=400 м²/кг наблюдаем наибольшие значения N^exp (427…424 кН). Максимальные значения находятся в области S_y=400 м²/кг при Н=11%. Далее при изменении Н от 12,5 до 15% наблюдаем уменьшение N^exp, при этом наибольшие значения находятся также в области S_y=400 м²/кг.

Разрушение всех стеновых элементов произошло в результате исчерпания несущей способности КТ НПБ в средней либо приопорной зоне.

Рис.1. Трехкомпонентные диаграммы изменения несущей

способности (N^exp, кН) для разного количества наполнителя (А, Б, В).

Поэтому можно заключить, что вначале разрушение носит локальный характер, а в дальнейшем, с ростом нагрузки, происходит очень быстрое "лавинное" объединение трещин, что объясняется высокой структурно-механической неоднородностью бетона.

Анализ полученных результатов показывает, что применение минеральных наполнителей в достаточно широких пределах изменяет несущую способность стеновых элементов (до 75%), что позволяет более полно использовать КТ НПБ для производства стеновых элементов.

Литература

1. Постанова Кабинету Miнicтpiв України від 26 травня 2004 р.№684 «Програма розвитку виробництва ніздрюватобетонних виробів та їх використання у будівництві на 2005-2011 роки» // Строительные материалы и изделия. - 2004. -№4.-с.34-37.

2. Постернак А.А., Костюк А.И., Постернак И.М., Постернак С.А., Мостовой А. Д. К методике проведения экспериментальных исследований стеновых элементов работающих на внецентренное сжатие из неавтоклавного пенобетона // Вісник ОДАБА. Вип. 26, – Одесса, 2007. – с. 248 – 251.