Файл: Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.07.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
Насыпная |
масса |
отдельных |
фракции пористых заполнителей |
||||
|
|
|
|
Насыпная |
масса D к г / л 3 |
по фракциям |
|
Заполнитель |
|
|
0 - 5 |
5-10 |
10—20 |
20—40 |
|
|
|
|
|
||||
Керамзитовый |
гравии: |
|
|
|
|
||
Лианозовского |
|
заво |
570 |
420 |
350 |
300 |
|
да |
|
|
|
||||
Бескудниковского |
1050 |
720 |
530 |
490 |
|||
|
|
|
|
||||
Шлаковая пемза: |
|
|
|
|
|
|
|
Ждановского |
завода |
1000 |
720 |
710 |
— |
||
Криворожского |
за- |
|
|
|
|
||
|
|
|
1150 |
820 |
800 |
750 |
|
Аглопорит |
Кировабад - |
1010 |
710 |
660 |
|
||
ского завода |
. |
. . . |
|
рактера поверхности гранул. Чем больше форма гранул приближается к шару, тем меньше объем межзерновой пористости и, следовательно, меньше требуется мелких фракций заполнителя и цемента для получения задан ных удобоукладываемости смеси и прочности бетона. Наличие крупных открытых пор и каверн на поверхнос ти гранул требует дополнительного расхода цемента, мало влияющего на прочность бетона, но повышающего его объемную массу. Поэтому следует предпочитать за полнители с гладкой или мелкопористой поверхностью зерен.
|
Данные табл. |
2 показывают, |
что наибольшее |
увели |
|||||
чение насыпной |
массы |
заполнителей наблюдается при |
|||||||
переходе |
от |
фракции |
пористого |
щебня или |
гравия |
||||
(с крупностью зерен 5—10 мм) |
к |
фракции |
пористого |
||||||
песка (0—5 мм). Относительно |
высокая объемная мас |
||||||||
са |
пористого песка объясняется |
тем, что он представля |
|||||||
ет |
собой |
смесь |
зерен, |
сильно отличающихся |
по |
своим |
размерам. Поэтому пористый песок, хотя и состоит, как правило, из частиц неправильной формы, может иметь меньшую межзерновую пустотность, чем отдельные фракции крупного заполнителя.
Для контроля качества пористого песка с точки зре ния гранулометрического состава его рассеивают на шесть фракций: 5—2,5 мм; 2,5—1,2 мм; 1,2—0,6 мм; 0,6—0,3 мм; 0,3—0,15 мм; менее 0,15 мм. Таким обра-
8
зом, пористый песок представляет собой смесь фракций, из которых каждая последующая имеет более высокую насыпную массу, чем предыдущая.
Смеси, составленные из двух или трех фракций круп ного заполнителя, имеют меньшую межзерновую пустотность, чем каждая фракция в отдельности.
По данным Н И И Ж Б [6], межзерновая пустотность отдельных видов керамзита по фракциям колеблется от 42 до 60%. Межзерновая пустотность одиофракционного щебня, как правило, превышает 50%.
При смешивании двух-трех фракций крупного запол нителя коэффициент выхода смеси обычно составляет 0,95—0,85. При смешивании мелких и крупных фракций заполнителей коэффициент выхода смеси может дохо дить до 0,7.
Гранулометрический состав смеси заполнителя для легких бетонов должен, как и в тяжелом бетоне, обес печивать минимальный объем межзерновых пустот. Од нако для достижения наибольшей прочности легких бе тонов при наименьшей объемной массе приходится
учитывать |
изменения плотности и прочности |
гранул |
в зависимости от размера частиц. |
|
|
Щебень |
и крупные частицы пористого песка |
легких |
заполнителей обычно имеют ноздреватую поверхность. Для заполнения открытых пустот на поверхности этих
гранул требуется мелкозернистая |
растворная |
часть |
с пылевидными зернами заполнителя. |
|
|
Увеличение содержания в смеси |
заполнителя |
пыле |
видных частиц размерами менее 0,15 мм до оптималь ного предела приводит к соответствующему уменьше нию расхода цемента. При этом важную роль играет гидравлическая активность большинства пористых за полнителей. На поверхности зерен заполнителя проис ходят процессы химического и механического взаимного проникновения и связывания составных веществ цемен та и заполнителя. Основное влияние на развитие этих процессов оказывают пылевидные частицы, имеющие наибольшее отношение поверхности к объему, а следо вательно, и наибольшую долю в суммарной поверхнос ти всех зерен смеси. Поэтому содержание в пористом песке фракции 0—0,15 мм имеет важное практическое значение. Многие исследователи легких бетонов под черкивают эту характерную особенность пористых запол нителей [6; 67; 73].
9
Большое влияние на свойства легкого бетона |
оказы |
|||||||||
вает |
прочность |
пористых |
заполнителей |
при |
сжатии |
|||||
и растяжении. Поиском |
методики для |
изучения |
этого |
|||||||
вопроса занимались многие |
исследователи |
легких |
бето |
|||||||
нов: Н. А. Попов [53], М. 3. |
Симонов |
[67], Н. Я. Спи- |
||||||||
вак |
[74], А. А. Евдокимов |
[18], А. В. Талисман |
и др. |
|||||||
Прочность пористых |
заполнителей |
определяют |
сле |
|||||||
дующими способами: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
испытанием |
на сжатие |
выпиленных |
или |
отшлифо |
||||||
ванных кубов и призм различного размера |
[53; 67]; |
|||||||||
испытанием |
на сжатие |
кубов и цилиндров |
из гипсо |
вого или цементного раствора с щелью шириной до 2 мм посредине образца в месте заделки испытуемой грану лы заполнителя [18; 74];
раздавливанием отдельных гранул в специальных клещах;
испытанием на растяжение стандартных «восьме
рок» |
с |
заделанными |
в шейку |
призмами |
|
сечением |
||||||||
2X2 см из испытуемого пористого |
материала. |
|
|
|||||||||||
Исследования показали, |
что для |
искусственных по |
||||||||||||
ристых |
заполнителей |
характерна |
|
большая |
изменчи |
|||||||||
вость показателей |
прочности, |
чем |
объемной |
|
массы. |
|||||||||
Прочность отдельных зерен в одной |
партии |
заполните |
||||||||||||
лей |
оказалась |
мало связанной |
с их |
плотностью. Боль |
||||||||||
шую |
изменчивость |
показателей |
|
прочности |
отдель |
|||||||||
ных зерен можно объяснить неоднородностью |
мате |
|||||||||||||
риала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полученные результаты |
во многом зависели и от ме |
|||||||||||||
тодики |
|
испытания. |
Так, |
прочность |
при |
сжатии |
||||||||
(в кгс/см2) |
кубов, |
выпиленных |
из |
керамзита, |
с |
разме |
||||||||
ром |
ребра |
50 мм вдвое превосходила прочность, |
полу |
|||||||||||
ченную |
при испытании |
кубов |
с размерами |
20—30 мм. |
||||||||||
В опытах проф. Н. А. Попова |
прочность |
керамзита |
||||||||||||
плотностью 0,72—1,02 г/см? на сжатие составляла |
от 40 |
|||||||||||||
до 200 кгс/см2 |
(кубы 5X5X5 см). |
|
|
|
|
|
|
|||||||
При |
средней |
прочности |
керамзита |
на |
сжатие |
|||||||||
70—75 кгс/см2 |
прочность при осевом |
растяжении |
оказа |
|||||||||||
лась равной 7—10 |
кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проф. М. 3. Симонов получил в опытах более близ кие значения прочности при сжатии и растяжении:
для |
керамзита |
(укус=0,52—0,59 г/см3) |
^ с ж = |
||
= 25—35 кгс/см2, |
Rp |
= 6—9,5 кгс/см2; |
Rem — |
||
для |
анийской |
пемзы ( у к у с = |
0,56—0,59 г/см3) |
||
=9—18,4 кгс/см2, |
# р = 4,75—9,05 |
кгс/см2; |
|
10
для |
артикскоп |
туфовой |
лавы |
(у„-У с = |
1,28 |
г/см3) |
|||||||||||
^ с ж |
= 64 кгс/см2, |
Rp==9,3 кгс/см2. |
п М. Г. Вержбицкой, |
||||||||||||||
По данным Ю. Е. Корниловича |
|||||||||||||||||
прочность керамзита |
из киевских |
глин |
па |
растяжение |
|||||||||||||
(при |
|
испытании |
в «восьмерках» из |
цементного |
теста) |
||||||||||||
не |
превышает |
|
45 кгс/см2 |
и |
в |
среднем |
составляет |
||||||||||
20 кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Предел прочности |
при сжатии |
отдельных |
зерен |
ке |
|||||||||||||
рамзита |
(плотность |
0,9—1,2 г/см3, |
насыпная масса — |
||||||||||||||
600—700 кг/м3) |
|
при их подливке |
цементным |
тестом ко |
|||||||||||||
лебался от 100 до 250 |
кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
По данным проф. Н. А. Попова, в результате измене |
|||||||||||||||||
ния |
плотности |
вулканической |
пемзы |
от 0,5 до 0,7 |
г/см3 |
||||||||||||
прочность ее на растяжение при |
изгибе |
возрастает от |
|||||||||||||||
10 до 19 кгс/см2; |
в результате |
изменения |
плотности ке |
||||||||||||||
рамзита от 0,5 до 1,2 г/см3 |
прочность |
при изгибе |
возра |
||||||||||||||
стает |
от 7 до 35 кгс/см2; |
в результате |
изменения |
плот |
|||||||||||||
ности |
туфа от 1 до 1,3 |
г/см3 |
прочность |
его |
при |
изгибе |
|||||||||||
возрастает от 10 до 28 |
|
кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Большой |
интерес |
|
представляют |
|
опыты |
проф. |
Н. А. Попова по определению модуля упругости керам зита. По данным этих опытов, величина начального модуля упругости керамзита Ей в известной степени
может быть |
связана |
с его |
призменной |
прочностью |
|||||||
при |
сжатии |
^П р |
линейной |
|
зависимостью: |
Е0= |
|||||
= 1000 #„р. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приведенные |
результаты |
исследований |
пористых |
||||||||
заполнителей |
дают весьма |
относительное |
представление |
||||||||
о свойствах этих материалов. В |
опытах, |
проведенных |
|||||||||
на |
больших образцах |
из |
пористой массы |
и |
крупных |
||||||
гранулах, не учитывалась |
зависимость |
свойств |
порис |
||||||||
тых |
заполнителей |
от размеров |
зерен и не |
моделирова |
|||||||
лись условия |
работы |
этих |
зерен |
в бетоне. Между тем |
средние размеры гранул крупного пористого заполните ля в бетоне обычно не превышают 10 мм, поэтому влия ние условий на их поверхности очень значительно. Кубы и призмы из керамзита лишены плотной и прочной кор ки, масса которой составляет около 50% массы средней гранулы (10 мм), что является существенной особенно стью этого вида заполнителя.
Исследования показали зависимость прочности за полнителей от их плотности, хотя для разных видов по ристых заполнителей с равной плотностью прочность различна.
11