Ударопрочность панелей

Обзор различных испытаний на удар железобетонных сэндвич-панелей SCIP

21 Мая 2022

Время чтения: 9-12 минут

Поделиться

Перед вами самый большой обзор испытаний SCIP на удар в Сети: 11 SCIP-марок, 15 испытаний, 12 стран мира, 5 видео. Благодаря отличной способности рассеивания энергии, бетонные панели SCIP используются в ударо- пуле- взрыво- ветро- и сейсмоустойчивых конструкциях. Познакомьтесь с испытаниями этих ж/б сэндвич-панелей на удар твердым и мягким телом, обломками мусора во время торнадо, а также ударом кувалдами и даже грузовиком. Бонус: 11 вариантов повышения ударопрочности.

Введение в ударопрочность

«Поразительно все-таки, сколько ударов человек может вынести и не сломиться под ними. А им и конца нет». [ 1 ]

Срок эксплуатации зданий из железобетона определяется в 100-150 лет. За такой долгий срок стены коридоров, детских комнат, мастерских, спортивных и других пространств могут подвергаться негативным механическим воздействиям бытового характера. Могут получать нагрузки и наружные стены, при случайных столкновениях с падающими предметами, актах вандализма или при столкновениях с транспортным средством. А бывает и так, что зданиям приходится сопротивляться экстремальным нагрузкам: ударах снарядов создаваемых ураганным ветром, или артилерией, осколков взрывов мин и устройств, авиационных ракет, бомб и др.

Большинство популярных сегодня технологий строительства имеют низкую вандалоустойчивость. Например газобетон легко пилится обычной ножовкой

Безусловно, чем более ударостойкими и антивандальными будут наши стены, тем лучше для нас и нашего имущества. При ударах строительные конструкции могут повреждаться, приводя к частичной потере целостности, или полностью её теряя. Степень повреждения зависит от множества факторов относящихся к ударяющему снаряду: его масса, геометрия, скорость удара, траектория и свойства материала. Ряд контролируемых факторов относится и к характеристикам самой конструкции. Каждая страна имеет свой национальный стандарт, регулирующий устойчивость строительных конструкций.

Так, согласно Бразильскому Стандарту Жилых домов ABNT NBR 15575-1:2021, стены не должны подвергаться разрушаться или терять устойчивость при воздействии энергии удара, установленной в таблицах этого стандарта, при этом допускается появление трещин, образование коробления, расслоения и других повреждений при условии, что пределы мгновенных и остаточных деформаций, представленные в таблицах, соблюдаются. Воздействие ударов не должно повреждать различные присоединенные к стене компоненты, например, настенные установки и отделку. Если у вас бетонное сооружение, риск разрушения конструкции при ударных нагрузках у вас намного меньше, чем у других технологий строительства.

Сборный железобетон обладает исключительной ударопрочностью. Локальная реакция ж/б на удар может привести к ряду механизмов отказа, таких как разрушение, образование кратеров, сколов и трещин. Общая реакция обычно приводит к отказу изгиба.

БЕТОННЫЕ ПАНЕЛИ SCIP

SCIP-панели способны выдерживать достаточно большие упругие деформации. Эти конструкции английские инженеры-конструкторы называют «монолитная единица», за их малую деформационность. При ударе оболочка может получить повреждение, но чаще это приводит только к местным разрушениям бетона, образования пролома в ней не происходит благодаря металлической сетке, связанной с каркасом из металлических прутков-соединителей. Сетка ограничивает распространение трещин.

Благодаря 2-х слойной железобетонной конструкции, под воздействием динамических нагрузок реакционное поведение SCIP-панелей является выдающимся, панели демонстрируют упругость и пластичность, что подтверждено реальными лабораторными испытаниями. Например, SCIP-здания без каких-либо повреждений выдерживают землетрясения силой 8,0+ по шкале Рихтера, известны случаи в Нортридже (6,7), Кашмире (7,6), Гуаме (7,8) и др.

Дом из ж/б панели несъёмной опалубки SCIP без серьезных повреждений выдержал удар скатившегося с горы огромного камня

SCIP-конструкции очень устойчивы к сдвиговым, осевым, растягивающим, точечным, поверхностным нагрузкам и на изгиб, и в том числе к ударным нагрузкам. Силен не тот кто бьет, а тот кто выдержит удар — на фото вы видите как одноэтажный дом из ж/б панели SCIP без серьезных повреждений выдержал удар скатившегося с горы огромного камня.

Удаление элемента в большинстве случаев не приводит к прогрессирующему обрушению всей конструкции или выходу из строя окружающих элементов.

В SCIP стальные соединители образуют треугольные узлы, получается очень жесткий пространственный каркас в котором слои бетона работают композитно. Его механика сопротивления состоит из перераспределения внешних сил, которые передаются в осевом направлении через проволочные соединители, подвергая их либо растяжению, либо сжатию. Подробно о конструкции тут.

Ян Луговский (Швеция, Королевский технологический институт KTH)

«Режим разрушения армоцемента отличается от стандартного железобетона. При сильном ударе или точечной нагрузке тонкая оболочка деформируется (иногда прогибается) и приводит к образованию трещин на большой площади. При этом конструкция останется нетронутой. Напротив, железобетон имеет тенденцию ломаться, крошиться и расслаиваться, что приводит к разрушению конструкции.» — объясняет защитивший диссертацию на тему зданий на основе армцемента, доктор Королевского Технологического Института Швеции Ян Луговский [ 2 ].

ЧТО В СТАТЬЕ

Знакомим с экспериментальными исследованиями поведения SCIP-стен при различных аномальных условиях нагрузки: ударам и динамическим ударам. Сэндвич-панели показывают отличную амортизацию и ударопоглощение. На фактических данных вы убедитесь, что SCIP очень прочный, устойчивый к высоким динамическим ударным нагрузкам строительный материал, включая удар грузовика.

Испытания сертифицированных лабораторий разных стран мира, продемонстрировали превосходную способность SCIP как к «мягкому», так и «жесткому» удару. В обоих случаях отклонения, с которыми они прошли эти испытания, были чрезвычайно значительны. Об устойчивости конструкций SCIP ко взрывам говорим тут, о баллистической устойчивости (защита от пуль) здесь.

Удары переносимым ветром мусором в ураган и торнадо

Специалисты в жилищной экономике указывают на то, что 77% домов в США подвержены высокому риску различных стихийных бедствий. Стихийные бедствия, такие как циклон, ураган, торнадо и тайфун, наносят огромный ущерб не только в США, в России они тоже бывают.

Обломки, переносимые ветром, обычно оказывают высокоскоростное локализованное воздействие на ограждающие конструкции здания, что может причинить вред людям внутри здания и создать угрожающие проёмы. Во время урагана такое [доминирующее] отверстие в оболочке здания может привести к увеличению внутреннего давления и привести к существенному повреждению строительных конструкций, например, к подъему или даже обрушению крыши. Чтобы противостоять такому экстремальному событию, способность стеновых или кровельных панелей сопротивляться ударам обломков, переносимых ветром, должна соответствовать требованиям, указанным в нормах ветровой нагрузки, например в Австралии это Кодекс ветровой нагрузки AS/NZS 1170.2:2011.

SCIP часто единственные кто устоял после торнадо — во время шторма противостоять приходится не только ветру, но и обломкам каркасно-щитовых, домов из СИП-панелей и других — разлетаясь их части, они наносят большой ущерб всему что у них на пути. Подробно о высокой устойчивости SCIP-конструкций при ураганах и смерчах разбираем здесь.

СТАНДАРТЫ США

Чтобы дома были устойчивы перед стихией, в США проводят испытания имитации обломков ветрового происхождения по стандартам, в некоторых штатах они обязательны:

  • ASTM E 1886-04 «Стандартный метод испытаний характеристик наружных окон, ставней, дверей и систем защиты от ударов, подвергающихся воздействию снарядов и воздействию циклических перепадов давления».
  • SSTD 12-99 «Стандарт SBCII. Испытание на ударную вязкость переносимого ветром мусора».
  • Испытания принятые Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям: FEMA P-320, «Спасаясь от бури. Строительство или установка безопасной комнаты для вашего дома» и FEMA P-361 «Безопасные комнаты для торнадо и ураганов. Руководство по общественным и жилым безопасным комнатам».
  • Агентство ядерного регулирования США (NRC).

Удары в Торнадо. Техас, США (2005)

Чтобы убедиться в прочности строительной системы SCIP, Исследовательский центр науки и техники ветра (WISE) Техасского технологического университета (США) 22.07.2005 г. для Emmedue (Италия) провели испытания имитации обломков ветрового происхождения. Определяли стойкость ж/б панелей к ударам пассивного метательного снаряда, т. е. любого летящего предмета способного нанести поражение (обломок, осколок и т. п.).

Это была уже 2-я сессия исследований (первая состоялась 2.05.2005 г.). В этом испытании из 5 серий на одинарных SCIP-панелях (PSME100, PSM100HP с армированием внахлёст, PSM100HP с наращиванием армирования) было проведено 3 серии (1, 2, 5), см. спецификацию тестируемых панелей.

  • Серия 1: На соответстветствие панели PSME100 протоколу испытаний №3 (2x4 дюйма, 15 фунтов, деревянные снаряды движущиеся со скоростью 80 миль/ч).
  • Серия 2: На соответстветствие панели PSM100HP протоколу испытаний №4 «Торнадо» (2x4-дюймовый 15-фунтовый снаряд движущийся со скоростью 100 миль/ч).
  • Серия 5: На соответстветствие панели PSM100HP протоколу испытаний №4 «Торнадо» (2x4-дюймовый 15-фунтовый снаряд движущийся со скоростью 100 миль/ч).

МЕХАНИКА ИСПЫТАНИЙ

Основная цель испытаний укрытий от ураганов на удар обломками состоит в том, чтобы обеспечить высокий уровень защиты людей находящихся в укрытии, от переносимого ветром мусора. Критерии эффективности включают предотвращение перфорации укрытия или его компонентов конструкции снарядам и предотвращение их деформаций, которые могут привести к травмам находящихся в нём людей.

Тест сэндвич-панели SCIP на удар твёрдым телом в Исследовательском центре науки и техники ветра (WISE) Техасского технологического университета (США)

Сперва определяют способен ли конструкционный элемент выдержать удар наиболее уязвимом месте. Если элемент держит удар, то концентрируются на состоянии соединений и опор. Панели поражаются тремя испытательными снарядами в разных и уязвимых местах. Лабораторные испытания панелей под давлением не проводятся. Критерии прохождения теста на прохождение/непрохождение панели следующие:

1) Объект испытаний должен быть поражен не менее чем тремя снарядами в зонах, воспринимаемых как уязвимые.
2) Снаряд может пробить объект испытаний, но не может пробить его защитную сторону (тыльную сторону);
3) Остаточный прогиб испытуемого объекта после удара не должен превышать 3 дюймов (7,6 см);
4) Сегменты, осколки или любые другие части испытуемого образца, которые, даже будучи войдя в объект, не могут проникать в панель более чем на 3 дюйма (7,6 см).

Тесты соответствовали требованиям, установленным принятыми в Национальном институте ветра, Центре испытаний на удар обломков (NWI-DIF) Техасского технологического университета (TTU) протоколами:

  • Протокол 1 — 2x4-дюймовые 9-фунтовые деревянные доски, называемые снарядом, движущиеся вдоль своей продольной оси и перпендикулярно ударяющей по поверхности испытуемого объекта со скоростью 34 миль/ч, как того требует Строительный кодекс Южной Флориды для защиты от ураганов, ICC, и Руководство Департамента страхования Техаса по конструкциям устойчивым к ураганам. Для справки: 34 миль/ч (50 футов в секунду) соответствует ветру со скоростью 110-150 миль/ч (177-241 км/ч).
  • Протокол 2 — 2x4-дюймовые, 15-фунтовые деревянные снаряды со скоростью 66 миль/ч, как рекомендуется для укрытий от ураганов. Критерий скорости 66 миль/ч используется для поверхностей расположенных горизонтально по отношению к земле, и имеющих уклон менее 30 градусов. Этому критерию присущи дополнительные факторы безопасности, так как маловероятно, что снаряд будет лететь вдоль своей оси и ударяться о поверхность перпендикулярно.
  • Протокол 3 — 2х4-дюймовые 15-фунтовые деревянные снаряды, движущиеся со скоростью 80 миль/ч, как рекомендуется для убежищ от ураганов.
  • Протокол 4 — 2x4-дюймовые 15-фунтовые деревянные снаряды, разгоняющиеся горизонтально со скоростью 100 миль/ч, как того требует стандарт FEMA P-320/361 для укрытий от торнадо.
  • Протокол 5a — 75-фунтовый снаряд из стальной трубы, движущаяся со скоростью 50 миль/ч, как того требует NRC.
  • Протокол 5b — 75-фунтовый снаряд из стальной трубы, движущаяся со скоростью 70 миль/ч, как того требует NRC.

ВЫВОДЫ

Ниже некоторые результаты испытаний на воздействие обломков, которые были проведены Техасским технологическим университетом для испытаний на ударную вязкость ж/б панелей Emmedue (Италия). Полный отчёт см. здесь. [ 3 ]

  • Серия 2. Снаряд 1 — Протокол «Торнадо» 15 фунтов 102 мили/ч. PSM100HP. Снаряд оставил грубый отпечаток размером 2 на 4 дюйма и глубиной 1 дюйм. Задняя часть панели не пострадала.
  • Серия 2. Снаряд 2 — Протокол «Торнадо» 15 фунтов 100 мили/ч. PSM100HP. Снаряд вошел на глубину ¾ дюйма, на внешней поверхности был замечен шероховатый отпечаток размером 3 ¼ дюйма. Задняя часть сэндвич-панели не получила значительных повреждений.
  • Серия 2. Снаряд 3 — Протокол «Торнадо» 15 фунтов 100 мили/ч. PSM100HP. Внешний слой панели был пробит, когда снаряд сместил металлическую арматуру, остановившись в задней части панели, в результате чего общее проникновение составило 4 ¼ дюйма. Задняя часть панели не пострадала.
  • Серия 5. Снаряд 1 — Протокол «Торнадо» 15 фунтов 102 мили/ч. PSM100HP. Снаряд пробил панель на 3,5 дюйма и разрушил первый слой бетона до металлической сетки. Задняя часть панели не имеет значительных повреждений.
  • Серия 5. Снаряд 2 — Протокол «Торнадо» 15 фунтов 102 мили/ч. PSM100HP. Снаряд пробил панель на 1 дюйм, остановившись на металлической сетке первого слоя бетона, которая осталась нетронутой. Задняя часть панели не пострадала.
  • Серия 5. Снаряд 3 — Протокол «Торнадо» 15 фунтов 101 мили/ч. PSM100HP. Снаряд пробил панель на ¾ дюйма, остановившись на первом слое арматуры, который остался неповрежденным. Задняя часть панели не пострадала.

Обзор испытаний ударом твёрдым и мягким телом

Внешние и внутренние стены, которые могут иметь конструкционную или лишь герметизирующую функцию, должны выдерживать удары мягких и твердых тел, которым они могут преднамеренно или непреднамеренно случайно подвергаться в течение срока службы здания. Чтобы выяснить сопротивление наружных или внутренних, несущих иди ненесущих стен, проводят испытание ударом твёрдым и мягким телом.

Для оценки сопротивления и деградации вызванного ударом твердого тела, необходимо провести лабораторные испытания, образец для испытаний должен точно отражать исполнительные условия работы, включая типы опор и привязки.

Испытание ударом мягким телом состоит в том, что помещенную в вертикальное положение и просто поддерживаемую наименьшими концами панель, подвергают действию удара мягкого тела, приложенного к центральной части панели в направлении перпендикулярном её плоскости. Например, согласно чилийского стандарта NCh804.Of2003, таким мягким телом является мешок с гранулированным материалом (свинцовые шарики). Энергию удара постепенно увеличивают, увеличивая высоту падения мешка, пока панель не сломается, измеряя при каждом ударе мгновенное отклонение и остаточное отклонение панели.

Испытание ударом мягким телом направлено на оценку поведения конструкции против возможных ударов, вызванных телами с этой характеристикой. Оценка серии испытаний мягкого тела показала, что испытуемая панель способна выдерживать внешние и внутренние удары, на первом или других этажах, демонстрируя удовлетворительные характеристики, представляя стабильное поведение стен без видимых изменений, таких как трещины, отказы и разрывы любого рода. Кроме того, при оценке мгновенных горизонтальных перемещений, вызванных ограждением перед ударяющим телом, для вертикальных ограждений без конструктивных целей представленные значения перемещений «dh» были значительно ниже минимального предела, установленного стандартом, тем самым подтверждая жизнеспособность SCIP для анализируемого использования.

ИТАЛИЯ, EMMEDUE (M2)

SCIP Panelcosta (Нигерия) в техническом Руководстве указывает на два испытания на удар SCIP своей материнской компании Emmedue (Италия) [ 4 ].

  • Испытание на МЯГКИЙ УДАР. Сэндвич-панели толщиной 4 см получали удары силой 1250 Дж (вес 50 кг при высоте падения 250 см). После каждого удара мгновенный прогиб панели не причинял никаких повреждений, что превышает нормативные требования.
  • Испытание на ЖЕСТКИЙ УДАР. Показано отличное поведение материала перед ударом стального шара массой 3,50 кг с высоты 200 см.

ИСПАНИЯ, MZ

SCIP MZTec (Испания) сообщает о высокой стойкости своих сэндвич-панелей к ударам, испытано на нагрузку более чем 1300 Джоулей.

АРГЕНТИНА, CASSAFORMA

SCIP Cassaforma (Аргентина) сообщает, что образец их ж\б сэндвич-панели продемонстрировал превосходную способность как к удару мягким телом, так и к удару жестким телом. В обоих случаях показатели, с которым они прошли эти испытания, был невероятно высокими. [ 5 ]

Тест на мягкий удар. Панели толщиной 4 см выдержали удар маятника о вертикальную панель силой до 540 Дж (масса 30 кг, высота падения 1,80 метра), и с легкостью восстановливали мгновенные прогибы в соответствии с нормативными требованиями.

Тест на жесткий удар. Свободное падение стального шара весом 1-3,5 кг с высоты 2 метра на горизонтально расположенную панель, не оставляет каких-либо деформаций на бетонных поверхностях.

БРАЗИЛИЯ, UFSM (2006)

В испытаниях на твердое тело тестируемая SCIP-панель достигла удовлетворительного уровня производительности, доказав свою устойчивость при ударах, стабильность, отсутствие заметных повреждений и сохранив целостность покрытия при испытаниях 33110 ударов твердым телом, показало испытание проведенное Федеральным университетом Санта-Мария в 2006 г. (Бразилия).

Наблюдения после 10 ударов телом 75 см и энергией удара 3,75 Дж показали, что изменений в панели нет, не было трещин, расслоения или проседания. После 10 ударов телом 400 см и энергией удара 20 Дж панель осталась без изменений, лишь почти незаметные раковины. [ 6 ]

БРАЗИЛИЯ, CONSTRUPANEL

Во впечатляющем списке пройденых в разных странах сертификационных испытаний SCIP Construpanel (франшиза знаменитой американской Covintec), приводятся испытания в Бразилии воздействием мягким телом (Impacto cuerpo blando), которые проводились в 2012\2013 годах Технологическим научно-исследовательским институтом Бразилии (IPT), Документ IPT №1 / 045 722-203.

В 1992 году этим институтом уже проводились испытания SCIP на удар мягким телом, протокол испытаний № 802.752 [ 7 ].

Испытание на удар в Чили (1996)

В 1996 году, компания Paneles Estructurales Covintec Chile ltda (Чили), работающая по франшизе Covintec (США, est. 1977), в ведущем чилийском технологическом центре в области исследований, разработок и инноваций строительной отрасли IDIEM провели испытание на удар своей панели SCIP Covintec на соответствие Чилийским стандартам архитектуры и строительства, а именно, и сегодня действующему стандарту NCh 804 EOf 71 «Архитектура и строительство. Сборные панели. Испытание на удар».

Панели имели размеры 2440 мм x 1040 мм и толщину 100 мм. Пенополистироловый сердечник имел толщину 30 мм, сетки проволоку диаметром 2,0 мм, расположенную на расстоянии 100 мм по вертикали и 50 мм по горизонтали.

Два образца толщиной 10 см были испытаны в вертикальном положении по стандарту НЧ 804.ЭО 71. Результаты испытаний 2-х образцов см. на изображении ниже. Образцы панели 1 и 2 демонстрировали повреждения, начинающиеся с высоты падения ударной массы 75 см и 60 см соответственно, без разрушения (испытание было продлено до высоты падения 1,20 м), поведение панелей при ударе признано удовлетворительным. [ 8 ]

Графики испытания панели SCIP Covintec Chili (Чили) на удар, образцы 1-2

Графики испытания панели SCIP Covintec Chili (Чили) на удар в IDIEM (1996), образцы 1-2. Открыть фотографию в новом окне

Испытание на удар мягким телом в Чили (2010)

Cогласно чилийскому стандарту NCh804.Of2003, испытания на удар мягким телом SCIP Covintec Chili проводили с использованием мешка заполненным свинцовыми шариками общей массой 20,4 кг в том же IDIEM. Мешок крепится к стене в точке расположенной так, чтобы удар прикладывался к центру панели перпендикулярно ее плоскости. На панель воздействуют удары, энергию которых постепенно увеличивали, увеличивая высоту падения мешка с равными приращениями по 150 мм, пока не будет достигнуто разрушение или максимальная энергия удара 390 Дж. При каждом ударе мгновенный и остаточный прогиб панели на тыльной стороне, а также отклонение или остаточную деформацию на ударной поверхности (в месте удара) измеряли дефлектометром. В конце испытания наблюдают за локальным повреждением и окончательным состоянием панели.

СОСТАВ ПАНЕЛИ

Испытывали 3 образца (несущей) стеновой панели «Covintec Master Panel» размерами 1,25 м х 2,48 м, толщиной 110 мм и массой 360 кг.

Внутренняя конструкция: Стальная оцинкованная проволока Ø2 мм с погонной массой 2,5 г/м¹, состоящая из двух двойных электросварных сеток из вертикальной и горизонтальной проволок, с вертикальным модулем 100 мм х 50 мм по горизонтали, параллельно друг другу, на расстоянии 70 мм друг от друга, соединенных с помощью пилообразной вертикальной трассы, расположенной через каждые 100 мм (совпадающей с положением вертикальных проволок), который приваривается к сеткам в каждой точке соединения. Внутри каркаса сердцевина из пенополистирола номинальной плотности 10 кг/м², составленный из секций или призм сечением 100 мм х 50 мм и длиной 2440 мм.

Наружные и внутренние покрытия: Штукатурно-цементный раствор толщиной от 20 мм до 30 мм, дозировка 1:4 (цемент/песок), армированный полипропиленовой фиброй с дозировкой 2 грамма на литр воды; количество добавляемой в смесь воды на усмотрение каменщика. Подробные характеристики бетонной смеси всех 3-х образцов панели см. в Отчёте, стр. 2, Табл. 1.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Подробные результаты испытаний см. в Табл. 2, стр. 3, в которой указаны: а) первое видимое невооруженным глазом повреждение на панели; и б) максимальный процент остаточного прогиба по отношению к мгновенному прогибу в упругой зоне. В Табл. 3 представлены результаты испытаний для ударов самой высокой мощности. График прогиба, т.е. кривые энергия удара, см. ниже или в Приложении А.

Фото испытания ударом мягким телом SCIP Covintec Chili (2010)

Фото результатов испытания панели SCIP Covintec Chili (Чили) на удар в IDIEM (1996). Открыть фотографию в новом окне

Оценки:
(1) Мгновенная внеплоскостная деформация панели в результате приложенного удара (измеряется в центре).
(2) Остаточная внеплоскостная деформация панели после удара.
(3) Соответствует остаточному прогибу, выраженному в процентах от прогиба под нагрузкой (или мгновенного) в упругой зоне (указан максимальный наблюдаемый процент).

Панель соответствует требованиям установленным в стандарте NCh804.Of2003: «Архитектура и строительство. Готовые панели. Классификация и требования» для испытания на удар мягким телом, со следующими результатами: а) при энергии 120 Дж панель не показывает видимых повреждений; б) при энергии 240 Дж панель не ломается; c) остаточный прогиб в упругой зоне не должен превышать 30 % прогиба при ударе (мгновенном). [ 9 ]

Графики испытания ударом мягким телом SCIP Covintec Chili (2010)

Графики испытания панели SCIP Covintec Chili (Чили) на удар в IDIEM (2013), образцы 1-2. Открыть фотографию в новом окне

Испытание на удар мягким телом в Чили (2013)

На соответствие тому же стандарту NCh804.Of2003 что и в кейсе выше, той же SCIP Covintec Chili в том же IDIEM провели ещё одни испытания на удар мягким телом, но уже с панельной балкой (см. Рис. 1, Стр. 6).

Испытывали 3 образца (несущей) стеновой панели «Termomuro» размерами 1,00 м х 2,40 м, толщиной 140 мм и массой 600 кг.

Внутренняя конструкция: Сердцевина из пенополистирола номинальной плотности 10 кг/м² толщиной 55 мм; электросварная сетка из проволоки Ø2,1 мм с модуляцией 50 мм x 50 мм, отстоящие друг от друга на 76 мм и соединенные с помощью поперечно расположенных соединителей, которые привариваются к обеим сеткам.

Наружные и внутренние покрытия: Бетонное покрытие с обеих сторон толщиной 42,5 мм, марка H20. Определение реального сопротивления сжатию не проводилось, т. к. взятые в полевых условиях образцы показали повреждения, из-за чего они были отброшены.

МЕТОД И ИНСТРУМЕНТЫ

Тест сэндвич-панели SCIP Covintec на удар мягким телом в Азиатском технологическом институте (AIT)

Удара наносили кожаным мешком наполненный свинцовыми сферами, общей массой 20,4 кг. Мешок крепится к стене в точке, чтобы удар приходился на центр панели, перпендикулярно её плоскости. Для измерения мгновенных и остаточных внеплоскостных деформаций панели в месте удара используется прогибометр с цифровым датчиком с разрешением 0,02 мм и цифровой датчик перемещения с разрешением 0,001 мм, закрепленный на алюминиевой пластине рамы для измерения остаточной деформации на ударной поверхности. Дефлектометр расположен по центральной оси задней грани панели на высоте приложения удара.

Наносили удары увеличивая высоту падения с равными приращениями по 150 мм, пока не достигали разрушение или максимальную энергию удара 360 Дж. При каждом ударе измеряли мгновенный и остаточный прогиб панели на задней поверхности, а также остаточную деформацию на ударной поверхности в точке удара.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты испытаний см. в Табл. 2, они соответствуют: а) первому повреждению, видимому невооруженным глазом на панели; и б) максимальный процент остаточного прогиба по отношению к мгновенному прогибу в упругой зоне. В таблице 3 представлены результаты испытаний для последнего примененного уровня энергии удара (см. фотографии 2–4, приложение С). Кроме того, в приложении А представлены кривые зависимости энергии удара от прогиба.

Таким образом в IDIEM пришли к выводу, что ж/б сэндвич-панель SCIP Covintec соответствует требованиям установленным в стандарте NCh806.EOf71: «Архитектура и строительство. Готовые панели. Классификация и требования» для испытания на удар, а именно: а) при энергии 120 Дж панель не показывает видимых повреждений; б) при энергии 240 Дж панель не ломается; c) остаточный прогиб в упругой зоне не должен превышать 30 % прогиба при ударе (мгновенном). [ 10 ]

Испытание на мягкий удар в Турции (2012)

Запатентованная и произведенная компанией Zenon Panel Construction Technologies строительная панель SCIP Zenon, согласно заявления компании, используется в тысячах проектов во многих регионах Турции, в 11 странах мира. В 2012 году компания решила протестировать свои панели на соотвествие турецкому стандарту TS EN 14019 «Фасадные стены. Ударопрочность. Требования к эксплуатационным характеристикам». Испытания провели в аккредитованной лаборатории и в соответствии с международными стандартами.

Образец стены Zenon Panel имел размер 3,5 м х 5 м, он был забетонирован с двух сторон. 50-килограммовые стальные блоки сбрасывали с определенной высоты и они ударялись о стену Zenon Panel. Выпущенные стальные блоки с высоты 3 метров не смогли повредить стену Zenon Panel.В результате теста выяснили, что в результате быстрого столкновения с объектом трещины не возникают, панели получают Класс ударопрочности: E5 (TS EN 14019).

Испытания на удар. Тайланд (2013)

Тест сэндвич-панели SCIP на удар твёрдым телом в Азиатском технологическом институте (AIT)

Для оценки прочности и долговечности ж/б сэндвич-панелей SCIP LiteCast (Тайланд) провели две серии испытаний. Первая была направлена на проверку прочности всей панели в различных условиях. Азиатский технологический институт (AIT) провел 10 различных тестов в которых образцы успешно прошли все испытания.

Одним из них стало испытание на удар малыми и крупными телами. В заключении было сказано, что SCIP LiteCast соответствует требованиям самые высоким международным стандартам строительства. Можно быть уверенным, что этот стеновой материал может противостоять различным типам стихийных бедствий и достичь ожидаемого срока службы более 50 лет.

Вторая серия испытаний по несущей способности LiteCast проводилась Университетом Бурафа (Таиланд). Прочность на сжатие 37 ± кг/см², стена способна выдерживать в среднем более 100 000 Н (Ньютонов). Интенсивные испытания показали способность к изгибу показали, что панель выдерживает мощность более 8 200 Н (Ньютонов). [ 11 ]

Испытание кувалдой

MARANO BARRAS, 2018

Блоггер из Бразилии Marano Barros решил проверить прочность SCIP с помощью кувалды. «Испытание молотком» самая надёжная проверка устойчивости той или иной стеновой системы на ударопрочность твердым телом)). Посмотрите впечатляющее видео использования 8 кг кувалды.

IBS, 2018

Подобный видео-тест мы уже публиковали у себя в Телеграм-канале в апреле 2021 года. Компания Masjaya Eco Construction Sdn. Bhd. из Коала-Лумпур, чтобы показать прочность сэндвич-панели SCIP IBS своим клиентам, провела наглядный тест сравнения популярных в Малайзии блоки мелкоячеистого бетона Bata Bata (что-то вроде блоков газо-пенобетонов D400) и фрагмента SCIP-панели с утеплителем 50 мм. Тест на разрушение провели с помощью кувалды и физической силы. Что получилось и почему смеются за кадром см. на видео.

Строитель SCIP Ney Puig (Бразилия) предлагает вам выгодную сделку: он строит вам дом по SCIP. Если за 10 минут 10-килограммовой кувалдой вы сможете разрушить 1 м² его стены, вам не нужно будет платить за строительство дома. Его тел. +55 (13) 99623-1963 (Zap).

РЕКЛАМА HORMI2

SCIP Hormi2 (Эквадор) на таком испытании молотком построил рекламу бесшумности панелей.

Таран панельной стены грузовиком

ИНЦИДЕНТ В МЕКСИКЕ (1994)

Запас несущей способности конструкций SCIP достигается сочетанием материалов и гиперстатическому характеру их соединения, что превращается в важную способность противостоять всем видам нагрузок, даже непредсказуемым расчётом, таким как податливость грунта или удары транспортных средств — аварии рядом с трассой не так и редки, таран отказавшим в управлении КамАЗом или нетрезвым водителем дело серьезное, если у вас близость к нерегулируемому движению транспорта и слабоустойчивая к ударам конструкция («каркасник», СИП (OSB), и др.).

«Что произойдет, если я врежусь в стену гаража из SCIP?» является одним из частых вопросов. Ответ такой, что вам действительно ехать нужно очень быстро, чтобы даже просто оставить вмятину на стене (мы надеемся, что ваш автомобиль имеет полную страховку).

Этот величественный монумент на 100% состоит из SCIP-панелей Tridipanel (Мексика). Построен на очень оживленном перекрёстке местными властями для напоминания об эпохе Миссии в Нижней Калифорнии (Мексика).

По словам компании, им трудно было думать о том, что эта красивая икона может быть протаранена грузовой фурой, и никто из них не хотел этого теста. Но по стечению обстоятельств все убедились в том, насколько сильна система SCIP на самом деле. Водитель этого автомобиля действительно серьезно пострадал в аварии, но сейчас он выздоровел. В компании уверены что он помнит насколько прочным и сильным становится SCIP, когда объект закончен. Памятник после небольшого ремонта стены выглядел как ни в чем не бывало, в отличие от грузовика. [ 12 ]

Фото последствий столкновения грузовика с монументом выполненным из ж/б сэндвич-панели Tridipanel (Мексика)
Фото последствий столкновения грузовика с монументом выполненным из ж/б сэндвич-панели Tridipanel (Мексика)

Фото последствий столкновения грузовика с монументом выполненным из ж/б сэндвич-панели Tridipanel (Мексика). Открыть фотографию в новом окне

SCIP MZ

SCIP MZTec (Испания) сообщает, что их сэндвич-панель соответствует европейскому стандарту CTE, статья 4.1.2 DB-SE «Действия в здании, касающиеся устойчивости к ударам транспортных средств».

Пути повышения ударопрочности ж/б сэндвич-панели

Любой из элементов конструкции панели SCIP может быть изменён, как в сторону увеличения её прочности, так и в сторону её удешевления. Например, добавлением фибры в состав бетона можно повысить прочность на изгиб и ударную вязкость.

Чтобы повысить прочность панели, вы можете «играть» следующими элементами:

  • толщина одного или 2-х бетонных слоёв,
  • состав бетонного слоя/слоёв,
  • размер ячейки стальной сетки,
  • диаметр стальной проволоки сетки,
  • диаметр стальной проволоки соединителей,
  • плотность соединителей,
  • угол атаки соединителей,
  • дополнительное/комбинированное армирование,
  • толщина и тип сердечника изолятора,
  • дополнительный лист-вкладыш между слоями бетона,
  • использование 2-х панелей чтобы получить 3-х слойную ж/б панель (например, модель Duo Panel у SCIP Emmedue).

#

Если статья была вам интересна, вы можете показать её вашим друзьям и знакомым кнопкой Поделиться.

К Содержанию FAQ

Используемые источники

[ 1 ] Чарльз Портис, из книги «Железная хватка».

[ 2 ] Ян Луговски «Проектирование и строительство ферроцементной коробки дома с суперизоляцией» Магистерский проект в области энергетических технологий. EGI-2013-046MSC Стокгольм, Швеция, 2013 г.

[ 3 ] Исследование стойкости панелей SCIP Emmedue M2 к метательному снаряду. Исследовательский центр науки и техники ветра (WISE) Техасского технологического университета. 27 стр. Ящик 41023, Лаббок, Техас 79409-1023. 22 июля 2005 г. Ссылка

[ 4 ] Техническое Руководство Emmedue (M2) R10. Нигерия, 2016 г. 88 стр. Стр. 18. Ссылка

[ 5 ] Докладная записка Cassaforma. Viamonte 1328, 8º piso – (C1053ACB) C. A. De Bs. As. 35 стр. Ссылка

[ 6 ] Федеральный Университет Санта-Мария. Тест 33.110. Протокол испытаний, Лаборатория конструкций. Санта-Мария, 2006 г. Цитата по: Алеф Гильерме Н. М. «Оценка многослойных стен из армированного пенополистирола в строительном растворе». Курсовая работа — Федеральный университет Параиба. Жуан Песоа. 2017. Ссылка

[ 7 ] Реестр сертификационных испытаний SCIP Construpanel. Ссылка

[ 8 ] Свидетельство испытаний IDIEM № 220.367-1, Отдел исследований и испытаний конструкций. Сантьяго, 29.01.1996 г. Ссылка

[ 9 ] Свидетельство испытаний IDIEM № 612323-01, Отдел исследований и испытаний конструкций. Сантьяго, 31.08.2010 г. Ссылка

[ 10 ] Свидетельство испытаний IDIEM № 831774-02, Отдел исследований и испытаний конструкций. Сантьяго, 25.06.2013 г. Ссылка

[ 11 ] Easy Panel LiteCast Report, 2013. Ссылка

[ 12 ] История из рекламного проспекта SCIP Tridipanel (Мексика), Стр. 3. Ссылка

Напишите нам
Вы можете задать вопрос или написать ваше личное сообщение здесь, Telegram, WhatsApp, или электропочтой. Чтобы быть в курсе последних новостей, подпишитесь на наш канал или чат в Telegram.