Фибробетон для ремонта поверхности гидротехнических сооружений вьетнама
На правах рукописи
ДОНГ КИМ ХАНЬ
ФИБРОБЕТОН ДЛЯ РЕМОНТА ПОВЕРХНОСТИ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ВЬЕТНАМА
Специальность 05.23.05 – Строительные материалы и изделия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт – Петербург
2009
Работа выполнена на кафедре «Технология строительных изделий и конструкций» ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».
| Научный руководитель – | доктор технических наук, профессор Пухаренко Юрий Владимирович |
| Официальные оппоненты – | доктор технических наук, профессор Юдина Антонина Федоровна |
| кандидат технических наук, доцент Большаков Эдуард Логинович | |
| Ведущая организация – | ГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» |
Защита состоится «31» марта 2009 г. в 14:00 на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.223.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-ая Красноармейская ул., д. 4, зал заседаний.
Телефакс: (812) 316 58 72
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет».
Автореферат диссертации размещён на официальном сайте ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (www.spbgasu.ru).
Автореферат разослан «___» февраля 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор технических наук, профессор Ю.Н. Казаков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Как и во всем мире, строительство во Вьетнаме является одной из ведущих отраслей народного хозяйства. Это становится особенно заметно в период рыночных преобразований экономики по мере увеличения объемов и сокращения сроков возведения строительных объектов, в том числе гидротехнического назначения. Последние в совокупности с ранее построенными составляют систему гидротехнических сооружений страны. При этом, многие действующие объекты, отслужившие несколько десятков лет, требуют серьезного ремонта с целью восстановления поверхности и функциональных характеристик, которые они утратили из-за повреждений, являющихся результатом агрессивного воздействия различных факторов. В настоящее время для решения этой проблемы в качестве ремонтных материалов применяются бетон и железобетон. Однако все чаще оказывается, что в своем традиционном исполнении они не вполне удовлетворяют современным тенденциям развития конструктивных форм и технологических решений возведения строительных объектов. Поэтому внимание специалистов обращается на возможность использования современных строительных композитов, в частности дисперсно-армированных бетонов (фибробетонов), в которых воедино собраны лучшие качества отдельных составляющих. При этом, именно гидротехническое строительство является той областью, в которой достоинства фибробетона (высокие прочность и трещиностойкость, износостойкость, непроницаемость и др.) могут быть реализованы с наибольшей эффективностью. Однако, успешное решение вопросов массового применения фибробетонов требует дальнейшего углубления знаний о процессах формирования структуры и свойств бетонных композитов, о взаимосвязи эксплуатационной надежности с состоянием исходных материалов, составами и технологическими процессами при строительстве и ремонте гидротехнических объектов различного назначения. Этим определяется актуальность, цель и задачи диссертационных исследований.
Целью диссертационной работы являлось теоретическое обоснование и разработка вариантов дисперсного армирования фибробетонов, обеспечивающих направленное регулирование их структуры и свойств в процессе восстановления поверхности и повышения эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений в условиях Вьетнама.
Для достижения данной цели решены следующие задачи:
1. Определены требования к изготовлению и эксплуатации бетонных конструкций с учетом климатических условий Вьетнама, вид и характер повреждений гидротехнических сооружений и причины их возникновения.
2. Рассмотрены существующие методы ремонта поверхностей конструкций, проанализированы их достоинства и недостатки.
3. Показаны преимущества применения фибробетона в качестве ремонтного материала для гидротехнических сооружений.
4. Проведены экспериментально-теоретические исследования по разработке вариантов и оптимизации параметров дисперсного армирования бетонов гидротехнического назначения.
5. Исследованы технологические особенности новых разновидностей фибробетонов и сформулированы практические рекомендации по их использованию для восстановления поверхностей гидротехнических сооружений в условиях Вьетнама.
Теоретическая и методологическая база исследования
Теоретическую и информационную базу исследования составляют труды ведущих ученых и специалистов Вьетнама, России и других стран в области фибробетонов и гидротехнического строительства. Планирование и получение результатов базируется на действующих законодательных и нормативных актах, международных и национальных стандартах.
Научная новизна исследований
1. Теоретически обоснована и экспериментально показана возможность регулирования структуры и свойств фибробетона путем введения в состав смесей армирующих волокон различной природы или их комбинаций в оптимальных количествах. При этом, комбинация армирования может предполагать использование волокон, резко различающихся по вещественному составу, размерам, прочностным и деформативным характеристикам.
2. Сформулированы принципы и разработаны и исследованы варианты фибрового армирования обычных и мелкозернистых бетонов, обеспечивающие возможность регулирования структуры и повышение эксплуатационной надежности материалов, предназначенных для ремонта поверхности гидротехнических сооружений Вьетнама.
3. Исследовано взаимовлияние бетонной матрицы и параметров дисперсного армирования, которое проявляется в формировании контактных зон цементного камня вблизи поверхности волокон и, в зависимости от их количества, происхождения, геометрических и упруго-вязких свойств, позволяет направленно регулировать структуру пористости и основные функциональные свойства фибробетона. При этом существенное влияние на процесс структурообразования оказывают температура и влажность окружающей среды, особенно в первые сроки твердения.
4. Определены особенности технологических характеристик исследуемых материалов и параметры технологических процессов, оказывающих наиболее существенное влияние на формирование структуры и свойства фибробетонов в условиях влажного жаркого климата.
Практическая значимость диссертации
В результате проведенных исследований:
1. Разработаны оптимальные составы фибробетонных смесей, предназначенные для устранения поверхностных повреждений гидротехнических объектов Вьетнама, отличающиеся повышенной, по сравнению с известными аналогами, технико-экономической эффективностью.
2. Сформулированы практические рекомендации по получению фиброармированных смесей с требуемыми характеристиками, обеспечивающими их необходимую технологичность, в зависимости от принятого способа укладки и уплотнения.
3. Установлены условия оптимального твердения фибробетонных конструкций с учетом влажного жаркого климата.
Достоверность результатов диссертационных исследований обоснована проведением активных экспериментов с применением методов планирования и математической статистики и подтверждается адекватностью расчетных величин и экспериментальных данных при оценке физико-механических характеристик фибробетонов, предложенных технических и технологических приемов и способов.
На защиту выносятся:
- результаты исследований влияния вида, количества, дисперсности армирующих волокон и их комбинаций на структуру и свойства фибробетонов;
- принципы регулирования структуры фибробетона путем направленного выбора армирующих волокон и, при необходимости, составления из них комбинаций, обеспечивающих получение композита с заданными свойствами;
- составы фибробетонных смесей, предназначенные для устранения поверхностных повреждений гидротехнических объектов Вьетнама;
- предложения по регулированию технологических характеристик фиброармированных смесей и твердению фибробетонных конструкций в условиях влажного жаркого климата.
Апробация полученных результатов
Материалы исследований докладывались и обсуждались на 65-ой и 66-ой научных конференциях СПБГАСУ (2008-2009г. г.).
Результаты, полученные в процессе диссертационных исследований, используются в учебном процессе при подготовке инженеров-строителей-технологов в рамках изучения дисциплины «Современные строительные композиты».
Публикации
По результатам исследований опубликованы 3 работы. Основные положения диссертации отражены в журнале «Вестник гражданских инженеров», входящий в перечень ВАК РФ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, 4-х глав, общих выводов и приложений, содержит 136 страниц машинописного текста, в том числе 25 рисунков, 25 таблиц, список литературы из 153 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении сформулирована проблема и обоснована актуальность проводимых исследований, приведена краткая характеристика научной новизны и практической значимости работы.
В первой главе представлен анализ состояния вопроса, сформулированы цель и задачи диссертационных исследований.
Вьетнам расположен в районе внутренних тропиков северного полушария с характерным муссонным типом климата и сильной дифференциацией по сезонам и территории страны, вытянутой с севера на юг. Таким образом, климатические факторы (влажность и температура воздуха, скорость ветра, солнечная радиация, количество осадков и др.) изменяются в весьма широких пределах и зависят от географического положения конкретного района, микрорельефа местности и времени года (рис.1 и 2).
Средняя солнечная радиация в некоторых районах Вьетнама
Рис.1.
Среднее количество осадков в некоторых районах по месяцам года
Рис.2.
Морской берег Вьетнама тянется от 8°37’ до 21°32’ северной широты более чем на 3200 км. После 1960 г., количество гидротехнических сооружений в прибрежной зоне увеличилось многократно. Существенным дополнением к этому являются многочисленные объекты, составившие систему водохранилищ, каналов, трубопроводов по всей территории страны.
По результатам анализа ряда научно-исследованных учреждений Вьетнама, более 50% узлов и конструкций таких сооружений приобретают серьезные повреждения или полностью разрушаются после 10-30 лет использования. В процессе длительной эксплуатации понижается прочность и долговечность железобетонных конструкций: в бетоне появляются трещины, постепенно истирается защитный слой, стальная арматура обнажается и подвергается коррозии. По данным профессора Фан Ши Ки прочность бетона некоторых сооружений понижается в 2,5 … 5,0 раз. Помимо субъективных (ошибки при проектировании и изготовлении, слабый контроль за состоянием сооружений в период эксплуатации и др.) причинами повреждений являются объективные природные факторы и связанное с этим агрессивное влияние среды, вызывающее:
- абразивный износ бетона в поверхностных слоях;
- сульфатную и биологическую коррозию, приводящую к разрушению структуры бетона;
- коррозию арматуры в результате разрушения защитного слоя бетона, протекающих карбонизационных процессов и, соответственно, снижения рН.
Действие указанных факторов сопровождается появлением в сооружениях разнообразных разрушений: трещин, раковин, пор и др.
Обычно восстановление разрушенных поверхностей осуществляется путем нанесения нового бетонного слоя. При этом, повышение коррозионной стойкости защитных покрытий достигается их обработкой одним из следующих способов: силикатизацией, флюатированием, карбонизацией и др. Вместе с тем, опыт России и других стран, приобретенный в последние годы, показывает, что радикальное решение указанной выше проблемы возможно в результате применения дисперсно-армированного бетона, в котором армирование волокнами обеспечивает существенное увеличение прочности, износостойкости, а также приводит к изменению структуры исходного бетона, делая ее более непроницаемой и коррозионно стойкой. Таким образом, имеет место комплексное улучшение именно тех характеристик, которые гарантируют долговечность и эксплуатационную надежность гидротехнических сооружений. При этом, очевидно, что возможности фибробетона в данном направлении далеко не исчерпаны, и важнейшие показатели качества композита могут быть значительно повышены путем совершенствования параметров фибрового армирования. Кроме того, в технической литературе практически нет сведений по вопросам технологии и эксплуатации фибробетонных конструкций в условиях жаркого влажного климата. На основании выше изложенного сформулированы цель и задачи исследований.
Во второй главе представлены характеристики применяемых материалов, приведено описание инструментальной базы и методов исследования.
При проведении экспериментальных исследований в качестве основных исходных компонентов для получения образцов использовались:
- портландцемент марки ПЦ400Д20 российского производства и цемент марки 400, соответствующий вьетнамскому стандарту TCVN 6260-1997. «Портландцемент и пластифицированный цемент. Технические требования»;
- песок кварцевый (Мкр = 2,14..2,72) и щебень с Dнаиб=20 мм в соответствии с российскими и вьетнамскими стандартами на данные виды заполнителей;
В качестве армирующих волокон применялись:
- фибры, полученные путем резки и профилирования стальной низкоуглеродистой проволоки общего назначения по ГОСТ 3282;
- фибры фрезерные различных типоразмеров;
- синтетические (полипропиленовые) низкомодульные волокна диаметром 0,02мм и длиной 6…18 мм.
Характеристики стальных волокон приведены в табл.1.
Таблица 1
Геометрические характеристики фибр
| Наименование показателей | Вид фибры | ||||||||
| Фибра фрезерная Санкт-Петербургского политехнического университета | Фибра фрезерная “Аида” | Фибра фрезерная “Харекс” | Фибра волнистая из проволоки круглого сечения | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||
| Масса, гр. | 0,077 | 0,077 | 0,073 | 0,075 | 0,079 | 0,076 | 0,075 | 0,151 | 0,015 |
| Объем, мм3 | 9,91 | 9,91 | 9,40 | 9,57 | 10,09 | 9,79 | 9,56 | 19,36 | 1,98 |
| Длина, мм | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 32,5 | 32 | 32 |
| Размер поперечного сечения или диаметр, мм | 2,450,11 | 2,270,12 | 2,090,12 | 2,260,12 | 2,090,13 | 2,250,12 | 1,820,16 | 3,200,20 | 0,29 |
| Площадь поперечного сечения, мм2 | 0,275 | 0,275 | 0,261 | 0,266 | 0,273 | 0,272 | 0,294 | 0,650 | 0,068 |
| Боковая поверхность, мм2 | 184,3 | 172,1 | 159,1 | 171,4 | 159,8 | 170,6 | 128,7 | 217,6 | 29,54 |
| Размер поперечного сечения, приведенный к круглому, мм | 0,59 | 0,59 | 0,58 | 0,58 | 0,59 | 0,59 | 0,61 | 0,91 | 0,29 |
Примечание: форма поперечного сечения фрезерной фибры условно принята прямоугольной.
При изготовлении и испытании образцов в основном использовались стандартные методы исследований, а также специальные методики, разработанные в СПбГАСУ и получившие развитие в данной диссертации.
Третья глава посвящена разработке вариантов дисперсного армирования и конкретных составов обычных и мелкозернистых фибробетонов, наиболее полно отвечающих характеру и условиям работы конструкций гидротехнических сооружений Вьетнама.
Результаты проводимых до сих пор исследований показывают, что дисперсное армирование, в зависимости от вида и типоразмера применяемых волокон, может существенно улучшать определенные свойства бетона, оказывая при этом незначительное влияние на другие. Так, например:
- дисперсное армирование стальной фиброй из проволоки диаметром 0,3…0,5 мм повышает прочность, трещиностойкость, износостойкость. Вместе с тем, объем введения такой фибры часто ограничивается существенным ухудшением условий проведения технологических процессов, обусловленным высокой концентрацией фибр;
- использование стальных фибр большего диаметра (0,8…1,5 мм) значительно облегчает процесс изготовления конструкций и может снизить их стоимость при обеспечении равной прочности с фибробетоном на мелкой фибре. Однако такое армирование практически не оказывает влияния на такие важнейшие свойства композита, как трещиностойкость, морозо – и коррозионную стойкость;
- низкомодульные волокна (нейлон, полипропилен и др.) не оказывают существенного влияния на прочностные и деформативные характеристики исходного бетона. Однако, они в большей степени, чем стальные, обеспечивают улучшение поровой структуры материала и часто, наравне со стальной фиброй, повышают его ударостойкость.
Исходя из этого, целью данного этапа являлось проведение экспериментальных исследований по выбору наиболее перспективных видов и типоразмеров стальной фибры, а также разработка вариантов дисперсного полиармирования (комбинаций стальных и синтетических фибр), обеспечивающих направленное регулирование структуры и приоритетных свойств фибробетонов.
При сопоставительном испытании стальных фибр изготавливались образцы мелкозернистого сталефибробетона состава цемент : песок = 1:2 размером 7728 см. Учитывая различия в геометрических размерах фибр, их содержание в образцах назначалось из условия получения примерно одинаковой степени дисперсности армирования, которая оценивалась расстоянием между фибрами в объеме матрицы:
,
где n - число фибр в единице поперечного сечения образца.
Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты испытаний прочности и плотности сталефибробетона
| № | Вид фибры | Объемный процент армирования | Свойства сталефибробетона | ||
| Средняя плотность, кг/м3 | Прочность на изгиб, МПа | Прочность на сжатие, МПа | |||
| 1 | Бетон без фибры | 0 | 2270 | 9,71 | 50,3 |
| 2 | 1 | 2,92 | 2521 | 31,09 | 71,0 |
| 3 | 2 | 2,92 | 2548 | 37,52 | 74,7 |
| 4 | 3 | 2,92 | 2540 | 31,88 | 62,4 |
| 5 | 4 | 2,92 | 2464 | 35,82 | 64,0 |
| 6 | 5 | 2,92 | 2483 | 23,09 | 64,3 |
| 7 | 6 | 2,92 | 2463 | 35,16 | 61,7 |
| 8 | Фибра “Харекс” | 3,33 | 24,62 | 27,83 | 62,1 |
| 9 | Фибра “Харекс” | 6,66 | 2738 | 47,10 | 73,0 |
| 10 | Фибра “Аида” | 5,17 | 2617 | 34,81 | 65,9 |
| 12 | Фибра из проволоки | 1,35 | 2359 | 23,23 | 58,4 |
| 13 | Фибра из проволоки | 1,89 | 2410 | 26,91 | 66,3 |
В результате анализа приведенных данных могут быть отмечены следующие моменты:
- армирование мелкозернистого бетона фрезерной фиброй позволяет получать результаты, превосходящие по прочности те, что получены с применением фибры из проволоки круглого сечения;
- дальнейшее существенное увеличение прочности бетона на фибре из проволоки маловероятно из-за трудностей, возникающих в процессе приготовления фибробетонных смесей при 0 = 1,89%;
- фрезерная фибра, предложенная СПбГПУ, превосходит по свойствам другие известные аналоги, так как позволяет получить более высокую прочность при меньшем расходе металла.
В процессе дальнейших экспериментов установлены основные закономерности изменения свойств фибробетонов при совместном армировании бетона стальной фрезерной фиброй и низкомодульными полипропиленовыми волокнами. Были исследованы варианты фибробетона, отличающиеся общим процентом армирования по объему µ0 = 0,81; 1,62; 2,43 % и относительным коэффициентом содержания полипропиленовых волокон в общем объеме дисперсной арматуры n = 0; 0,17; 0,33; 0,50; 0,67; 0,83; и 1,00.
Результаты определения прочности образцов фибробетона приведены в таблице 3
Таблица 3
Прочность фибробетона при комбинации стальной
и полипропиленовой фибры
| 0, % | Прочность на растяжение при изгибе (МПа) при n | ||||||
| 0 | 0,17 | 0,33 | 0,50 | 0,67 | 0,83 | 1,00 | |
| 0,81 | 12,3 | 12,3 | 11,2 | 8,3 | 6,8 | 5,8 | 5,8 |
| 1,62 | 18,9 | 19,2 | 17,3 | 15,2 | 12,3 | 8,7 | 7,2 |
| 2,43 | 22,8 | 23,0 | 22,6 | 18,7 | 14,8 | 10,7 | 8,5 |
Анализ результатов показывает, что в данном случае может быть получен материал, прочность которого превышает прочность моноармированного сталефибробетона при одинаковой степени насыщения. Кроме того, наличие низкомодульных волокон позволяет, изменяя 0 и n, регулировать упруго-пластические свойства фибробетона и его ударостойкость, оставляя постоянной величину статической прочности (табл. 4).
Таблица 4
Ударостойкость и упруго-пластические характеристики фибробетона при
совместном армировании стальной и полипропиленовой фиброй
| Показатели | № п/п | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 0 / n | 0,81/0 | 0,81/0,2 | 1,62/0,6 | 2,43/0,77 |
| Прочность на растяжение при изгибе Rри, МПа | 12,3 | 12,3 | 12,3 | 12,3 |
| Ударостойкость Ауд, Дж/см | 41,7 | 52,6 | 118,0 | 172,2 |
| Модуль упругости Е 10-3, МПа | 31,2 | 30,5 | 28,3 | 26,1 |
| Предельная относительная деформация 10-3 | 1,573 | 1,627 | 1,467 | 2,440 |
| Коэффициент Пуассона | 0,115 | 0,128 | 0,166 | 0,272 |
Положительное воздействие армирующих волокон на структуру цементных бетонов демонстрируют результаты исследований, в которых в качестве дисперсной арматуры использовались отрезки стальной проволоки диаметром (d) 0.5 и 1,6 мм и длиной (l) 50 и 160 мм соответственно, фрезерная фибра с волнистым анкером по длине, а также комбинация фрезерной и полипропиленовой фибры. Характеристика порового пространства фибробетона по методике Бруссера М.И., а также результаты принудительной карбонизации образцов в среде углекислого газа приведены в таблице 5.
Таблица 5
Показатели пористости и проницаемости фибробетона
| Вид бетона | Диаметр стальной фибры d, мм | Процент армирования о, % | Глубина карбонизации образцов (мм) через 28 сут. с начала испытания | Характеристики пористости | |
| Мелкозернистый бетон без фибры | - | - | 6,48 | 0,42 | 0,6 |
| Мелкозернистый сталефибробетон на фибре из проволоки | 0,5 | 1,1 | 3,91 | 0,28 | 0,7 |
| То же | 1,6 | 3…4 | 2,21 | 0,21 | 0,7 |
| Мелкозернистый сталефибробетон на фрезерной фибре | 0,6 | 2,92 | 2,05 | 0,15 | 0,8 |
| Мелкозернистый фибробетон, армированный одновременно фрезерной и полипропиленовой фиброй диаметром 0,02 мм при 0 / n = 1,62/0,6 | 0,6 | 1,62 | 1,90 | 0,12 | 0,8 |
| Бетон с крупным заполнителем | - | - | 7,11 | 0,36 | 0,6 |
| Фибробетон с крупным заполнителем на фрезерной фибре | 0,6 | 2,5 | 3,30 | 0,25 | 0,7 |
Примечания: - для фрезерной фибры приведено значение эквивалентного диаметра (dэкв);
- и - оценки среднего диаметра и однородности распределения пор.
С учетом результатов проведенных исследований в диссертации разработаны составы фибробетонов с применением конкретных видов и типоразмеров фибр или их комбинаций, обеспечивающие комплексное улучшение свойств композита и рациональное использование дисперсной арматуры.
В четвертой главе определены особенности технологических характеристик исследуемых материалов и параметры технологических процессов, оказывающих наиболее существенное влияние на формирование структуры и свойств фибробетонов в условиях влажного жаркого климата.
Введение армирующих волокон в бетонную смесь существенно изменяет ее технологические свойства. В связи с этим, представляется целесообразным исследование изменения параметров удобоукладываемости смеси при различных вариантах армирования для установления оптимального соотношения между её формовочными свойствами и внешними силовыми воздействиями при уплотнении.
Предложена реологическая модель фибробетонной смеси, установлены зависимости показателей удобоукладываемости от количества фибр в композиции, их геометрических размеров, свойств исходной бетонной смеси.
,
где: ОКб.с. и ОКф.с. – осадка конуса бетонной и фибробетонной смеси соответственно; 1 и 2 – коэффициеит объемного армирования стальной фрезерной и полипропиленовой фиброй соответственно; - коэффициент, зависящий от концентрации фибр () и адгезионных свойств бетонной смеси к волокнам, составляющий для стальных фрезерных фибр 1 = 2,1, для полипропиленовых волокон 2 = 0,7; l и d – длина и диаметр применяемых фибр
Таким образом, зная подвижность исходной бетонной смеси, коэффициенты 
, параметры армирования 
, 
, для каждого вида армирующих волокон, можно определить показатель удобоукладываемости фиброармированной смеси.
На рис.3 представлена номограмма, позволяющая прогнозировать изменение формовочных свойств смеси в зависимости от количества и вида армирующих волокон.
Рис.3. Номограмма для определения подвижности фиброармированной смеси
Поскольку плотность стали в 2-3 раза превышает аналогичный показатель остальных компонентов смеси, в процессе вибрационного уплотнения происходит некоторое, а в случае использовании фибр больших диаметров и подвижных смесей - значительное осаждение стальных волокон в нижнюю зону формуемой конструкции, что ухудшает однородность дисперсного армирования и снижает его эффективность. Введение в смесь синтетических микроволокон плотностью 0,95…1,14 г/см3 препятствует этому процессу при виброуплотнении и таким обрезом способствует увеличению 
- коэффициента однородности распределения стальных фибр по объему (рис.5).
Рис. 5. Зависимость однородности распределения стальных фрезерных
фибр с эквивалентным диаметром 0,6 мм от относительного
коэффициента армирования полимерными волокнами n
Приведенные данные позволяют отметить, что введение в сталефибробетон полипропиленовых волокон при 
обеспечивает увеличение 
распределения стальных фибр с 0,704 до 0,839, то есть на 19%.
Последующие исследования были посвящены отработке режимов твердения фибробетона, в частности влиянию, которое оказывают климатические условия региона на данный процесс. Для решения этой задачи были реализованы полные факторные эксперименты типа 22, в которых варьировались: 0 - содержание фибр, %; t - продолжительность ухода, сут.
В результате обработки результатов получены следующие адекватные уравнения регрессии в натуральных переменных:
; 
;
; 
;
; 
;
; 
;
где:
- прочность на растяжение при изгибе фибробетона, твердеющего в условиях жаркого влажного климата при соблюдении надлежащего ухода;
- прочность на растяжение при изгибе фибробетона, твердеющего 28 суток в нормальных условиях.
По полученным расчетным и экспериментальным данным можно отметить следующее:
- в условиях климата Вьетнама фибробетон естественного твердения, то есть без должного ухода, может потерять 30-35% прочности на растяжение при изгибе и 20-36% прочности на сжатие;
- ориентировочная продолжительность тщательного ухода за твердеющим фибробетоном в процессе проведения ремонта гидротехнических сооружений составляет 5 … 10 суток, в зависимости от параметров дисперсного армирования;
- в течение указанного времени фибробетон набирает прочность, равную 85,5-90% от прочности фибробетона аналогичного состава, твердеющего 28 суток в нормальных условиях.
При этом установлено, что увеличение концентрации стальных фибр в смеси, а также использование комбинаций стальных и полимерных волокон, приводит к ускорению набора прочности фибробетона, особенно в ранние сроки твердения.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
В результате проведенных исследований теоретически обоснованы и экспериментально продемонстрированы преимущества фибробетона при его использовании в качестве конструкционного материала для ремонта и восстановления поврежденных поверхностей гидротехнических сооружений в условиях влажного жаркого климата Вьетнама. При этом:
1. Предложены и исследованы варианты фибрового армирования бетонов, обеспечивающие возможность регулирования структуры и повышение эксплуатационной надежности материалов, предназначенных для ремонта поверхности гидротехнических сооружений.
2. Разработаны составы обычных и мелкозернистых фибробетонных смесей, предназначенных для практического использования при ремонте гидротехнических объектов Вьетнама, отличающиеся повышенной, по сравнению с известными аналогами, технико-экономической эффективностью.
3. Исследованы технологические характеристики фибробетонных смесей, предложена реологическая модель, позволяющая прогнозировать их удобоукладываемость, в зависимости от подвижности исходной бетонной смеси и параметров дисперсного армирования.
4. Изучено влияние влажного жаркого климата на процесс твердения фибробетона. Установлено, что в данных условиях, без надлежащего ухода за твердеющим фибробетоном его прочность может уменьшиться более, чем на 30 %.
5. Сформулированы практические рекомендации по получению фиброармированных смесей с требуемыми характеристиками, в зависимости от принятого способа укладки и уплотнения, а также назначению оптимальных условий твердения ремонтного покрытия с применением полученных уравнений и номограмм.
Публикации по теме диссертации
1. Донг Ким Хань. Использование фибробетона при восстановлении гидротехнических сооружений Вьетнама // Вестник гражданских инженеров. – 2008. – №4 (17). – С. 67–68. (из списка ВАК).
2. Донг Ким Хань. Особенности структуры и свойств гидротехнического сталефибробетона// Доклады 65-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных руководителей, инженеров и аспирантов университета. – СПб.: СПбГАСУ, 2008. – Ч. I. – С. 208–209.
3. Донг Ким Хань. Особенности технологии фибробетона для восстановления гидротехнических сооружений Вьетнама // Вестник гражданских инженеров. – 2009. – №1 (18). – С. 69. (из списка ВАК).
Подписано к печати 25.02.2009. Формат 60*84 1/16. Бум. офсет. Усл.-печ. л. 1,1
Тираж 120 экз. Заказ 109.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
