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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

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

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 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