Файл: Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.07.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 0
Использование |
этой |
зависимости |
открывает |
широ |
||||||||
кие возможности |
регулирования величины объемной |
мас |
||||||||||
сы легкого |
бетона. Например, из диаграммы, приведен |
|||||||||||
ной |
на рис. 24, б, |
следует, |
что, уменьшая долю |
кварце |
||||||||
вого |
песка |
в |
суммарном |
расходе |
заполнителя |
(по |
||||||
объему) от 0,5 до 0,3, |
можно |
снизить |
объемную массу |
|||||||||
керамзитобетоиа |
марки |
150 |
более чем на 14% |
(с 1600 |
||||||||
до 1370 кг/м3). |
Сравнивая |
диаграммы, приведенные на |
||||||||||
рис. 24, б и 23, б, |
можно заключить, что замена |
полови |
||||||||||
ны объема |
кварцевого песка |
пористым при т = 0 , 3 |
поз |
|||||||||
воляет снизить |
объемную |
массу |
бетона марки |
150 еще |
||||||||
на 10% —до 1230 кг/м3. |
Заменяя |
весь кварцевый |
песок |
|||||||||
пористым, |
можно довести |
значение объемной массы ке |
||||||||||
рамзитобетоиа |
марки |
150 |
до |
1060— 1070 кг/м3 |
(рис. |
|||||||
22, б); |
однако такое решение |
не рекомендуется |
по при |
|||||||||
чинам, |
которые |
будут изложены |
ниже. |
|
|
Таким образом, исследования показали, что, приме няя одни и те же материалы, но в разном соотношении, можно получать равнопрочный легкий бетон при изме нении объемной массы до 50%- Если необходимо полу чить легкий бетон повышенной прочности (для данного пористого заполнителя) марки 200, диапазон возможных изменений его объемной массы значительно сужается (1420—1460 кг/м3).
С точки зрения использования легких бетонов в из гибаемых конструкциях наибольший интерес представ ляют результаты испытаний керамзптобетонных образ цов на изгиб и осевое растяжение. Результаты этого ис следования показаны на рис. 25 в форме зависимости пределов прочности при изгибе и осевом растяжении от кубиковой прочности при сжатии.
Ранее рассмотренные материалы дают, таким обра зом, полное представление о составе испытанных бето нов и значении их объемной массы.
Значения прочности на растяжение при изгибе, пока
занные на рис. 25, |
получены |
исходя из упругого |
момен |
|
|
ту/ |
Ь№ |
„ |
|
та сопротивления |
\VP |
— |
. Это позволило |
сопос- |
6
тавнть на одном графике значения прочности при изги бе и растяжении. Кроме того, как отмечалось выше, отношение рассчитанного таким способом значения проч ности при изгибе /?р131' к значению прочности при осевом
растяжении Rp в какой-то степени характеризует дейст-
S1
вительиую величину упругопластического момента соп ротивления.
Для сопоставления полученных данных с норматив ными (СНиП П-В. 1-62*) на график нанесены две кри вые: одна соответствует приведенным в нормах значени ям R$, а другая построена по этим же значениям, умно-
Рис. 25. Зависи мость предела прочности керамзи тобетоиа при осе вом растяжении и растяжении при из гибе от предела прочности при с ж а тии
а и л - Предел прочности керамзитобетоиа на по ристом, trlapueSoM и смешанном песках на растяжение при изгибе
о • &-Тоже при осевом растяжении
женным на коэффициент 1,75. Таким образом, верхняя кривая служит для сравнения результатов испытаний на изгиб с нормативными величинами.
Каждая точка иа графике показывает средний ре зультат испытаний трех образцов. Значения прочности при изгибе и растяжении, полученные на образцах ка кой-либо серии, отложены на этом графике по одной вертикали. Принятые обозначения позволяют различать результаты, соответствующие разным вариантам мелко зернистой составляющей бетона.
Значения структурного фактора т обозначены циф ровыми индексами: 2— при /п —0,18—0,2; 3 — при т— «=0,28—0,3 и 5 —при /«==0,47—0,5. Точки, показываю-
щпе результаты испытаний образцов из крупнопористого беспесчаного бетона (ш = 0), индексами не отмечены.
На основании приведенных результатов нельзя сде лать какие-либо выводы о влиянии фактора т. Во вся ком случае, это влияние не столь очевидно, чтобы о нем
можно |
было судить без количества данных, достаточно |
||
го для статистической обработки. |
|||
Зато весьма заметно влияние вида мелкозернистой |
|||
составляющей |
бетона. Так, образцы-«восьмерки» из ке- |
||
рамзитобетона |
на |
дробленом керамзитовом песке при |
|
расходе |
цемента |
135—152 кг/м3 показали более высо |
кие значения прочности при осевом растяжении, чем об разцы, изготовленные при том же расходе цемента с ча стичной или полной заменой пористого песка кварцевым. Эти значения при «1=0,18, 0,28 и 0,47 и соответствую щей прочности при сжатии (/?0 ж=46,52 и 86 кгс/см2) ле жат выше нормативной кривой, тогда как все значения прочности при осевом растяжении, полученные на об разцах с применением кварцевого песка (при малом рас ходе цемента), лежат ниже. Самые низкие значения А'р при расходе цемента около 150 кг/м3 соответствуют со ставам керамзптобетона с применением только кварце
вого |
песка. |
|
|
|
|
|
Вместе с тем значения прочности, при изгибе для этих |
||||||
же составов |
бетона |
расположены |
как раз в |
обратном |
||
порядке. Балки из керамзитобетона |
на кварцевом песке |
|||||
при |
т=0,2 |
и т = 0,5 показали нормативную |
прочность, |
|||
а при от = 0,3 — прочность, |
значительно-превышающую |
|||||
нормативную —20,8 |
кгс/см2 |
(Rcm=85 |
кгс/см2, |
Л ) ^ и з г = |
||
= 1,75 /?» = 8 , 5 X 1 , 7 5 » 15 |
кгс/см2). |
|
|
|||
Остальные балки при указанном |
расходе цемента по |
|||||
казали прочность ниже нормативной. |
|
|||||
Заслуживает внимания |
близость значений Rp и R'™r |
для керамзитобетона на дробленом керамзитовом песке. При т = 0 , 1 8 и т = 0 , 2 8 эти значения практически сли ваются. Довольно близки они и при m=0,47, особенно если учесть трудности центрирования «восьмерок». От меченное явление свидетельствует об отсутствии у этих образцов перераспределения напряжений при изгибе.
Опыты с балками, изготовленными с применением кварцевого и пористого песка в соотношении 1:1, пока зывают промежуточные результаты.
При увеличении расхода цемента до 255—260 кг/м3
63
прочность на растяжение (как осевое, так п при изгибе) керамзптобетона, приготовленного с применением толь ко дробленого пористого песка, явно уменьшается.
Чрезвычайно низкая прочность на растяжение оста ется и при дальнейшем увеличении расхода цемента — почти до 500 кг/м3. Спорадическое расположение точек, соответствующих этому виду бетона, показывает, что по лученные значения не подчинены никакой закономер ности. Так, в одном случае при прочности на сжатие 150 кгс]см2 предел прочности при осевом растяжении со ставляет всего 5,3 кгс/см2. Причем низкие результаты, полученные при осевом растяжении, вполне подтверж даются соответствующими значениями прочности при изгибе.
При испытании образцов-«восьмерок» определяли модуль деформаций при растяжении в интервале напря жений от 0,15—0,25 Я р до 0,5—0,7 /?р. Зависимость нап ряжений от деформаций в этом интервале носила почти линейный характер.
Несмотря на хаотический разброс значении прочнос ти при растяжении, значения модуля деформаций керам зптобетона на пористом песке с увеличением расхода це мента продолжали возрастать и примерно соответствова ли величинам начального модуля упругости при сжатии. Следовательно, к началу испытаний образцы не имели трещин, их низкую прочность можно объяснить только высокими внутренними напряжениями растяжения в по верхностном слое.
Появление значительных внутренних напряжений при расходе цемента более 200 кг/м3 является, по-видимому, особенностью легкого бетона на пористом песке с высо ким содержанием химически активных пылевидных час тиц. Все повторные опыты давали такие же результаты.
Между тем исследования растворов на пористом пес ке, проведенные ни ж. Т. В. Калашниковой под руковод ством Н. Я. Спивака, показали высокую прочность на изгиб балочек размером 4X4X16 см при таком же со держании пылевидных частиц.
Керамзитобетон, полученный на смеси кварцевого и пористого песков, в котором, следовательно, было вдвое меньше пылевидных частиц керамзита, показал интен сивный рост прочности при растяжении с увеличением расхода цемента. Именно для этого вида бетона при расходе цемента около 500 кг/м3 была получена самая
64
высокая |
прочность |
на растяжение при изгибе—37 |
кгс/см2, |
||
что при |
нормативном |
значении |
момента сопротив |
||
ления соответствует |
Rv=2l |
кгс/см2. |
Эта величина |
равна |
нормативному сопротивлению при растяжении для бето на марки 300. В данном случае прочность керамзитобетона при сжатии составляла 216 кгс/см2.
Однако в большинстве случаев прочность на растя жение при изгибе керамзитобетона на кварцевом песке выше, чем на смеси песков.
Почти все значения прочности' на растяжение при изгибе керамзитобетона на кварцевом песке лежат вы ше нормативной кривой. Прочность при осевом растяже нии обоих видов бетона примерно одинакова.
Наиболее стабильный рост прочности на растяжение (осевое и при изгибе) с увеличением предела прочности при сжатии наблюдается у керамзитобетона на кварце вом песке со значением фактора т — 0,5. В этом случае прочность при растяжении почти пропорциональна проч ности при сжатии.
Отношение R™ |
jRv в зависимости от вида |
керамзи |
|
тобетона оказалось |
различным. |
В среднем для керам |
|
зитобетона на пористом песке это отношение |
составля |
||
ет 1,41; для керамзитобетона на |
смеси керамзитового и |
кварцевого песков—1,66; для керамзитобетона на квар цевом песке — 2,11. При оценке этих показателей следу ет учитывать невысокую точность центрирования образ-
цов-«восьмерок», |
особенно |
при низкой их |
прочности. |
|
Для |
первых двух видов |
керамзитобетона |
отношение |
|
Rp3r |
/Rv зависит |
от значения фактора т. |
|
В случае использования керамзитового песка при из менении т от 0,18 до 0,47 указанное отношение возрас тает от 1,28 до 1,65. Для керамзитобетона с использова нием смеси песков изменение т в тех же пределах при водит к увеличению рассматриваемого отношения от 1,42 до 1,93. В керамзитобетоне на кварцевом песке такое из менение не наблюдается.
Приведенные данные свидетельствуют об уменьше нии доли пластических деформаций растяжения при ис пользовании пористого песка. Это можно объяснить тем, что предельная растяжимость легкого бетона мало за висит от вида применяемого песка и, следовательно, сни жение модуля упругости при растяжении приводит к увеличению доли упругих деформаций, уменьшая тем
5 - 3 4 7 |
65 |
самым возможности пластического перераспределения напряжений.
Результаты исследований прочности керамзитобето иа при растяжении показали, что не следует рекомендо вать его составы, полученные без применения кварцево го песка, для производства несущих конструкций, жест-
АЕ'Ю'^кгс/см2
Т//н}1,Ь U 1 0,8 0,6 40 80 ПО 160 Р,кГс/СМ2
Рис. 26. Зависимость начального модуля упругости ке рамзитобетоиа Е от кубпковой прочности бетона при
сжатии |
R |
и |
объемной |
массы |
в |
|
сухом состоянии |
у |
||||||
1 — керамзнтобетон |
беспесчаный |
( т = 0 ) ; |
2 — керамзитобетон |
на |
||||||||||
кварцевом |
песке |
при т = 0 , 2 ; |
3 — т о |
ж е , |
при |
/л=0,3; 4 — то |
ж е , |
|||||||
при |
ш=0,5; |
5 — керамзнтобетон на |
пористом |
н кварцевом |
песках |
|||||||||
при |
ш=0,19; |
6 — то |
ж е , |
при |
т = 0 , 2 9 ; |
7 — т о |
ж е , при |
/ п - 0 , 4 8 ; |
||||||
8 — керамзнтобетон |
на пористом |
песке |
|
при |
т = 0 , 1 8 ; 9 — то |
ж е , |
||||||||
|
|
при |
т = 0 , 2 8 ; |
10— то |
ж е , |
при |
т = 0 , 4 7 |
|
|
кость которых в значительной степени зависит от рабо ты бетона в растянутой зоне. Для выявления причин низкой трещиностойкости такого бетона необходимы дальнейшие исследования.
В процессе исследования было получено большое ко личество значений модуля упругости керамзитобетоиа при сжатии и растяжении.
При максимальном расхождении отдельных значений
в пределах от —9% |
До + 1 1 % |
в среднем модули упру |
гости при растяжении |
оказались |
всего на 0,12% больше, |
чем при сжатии, что свидетельствует о практически пол ном их совпадении.
66