Файл: Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов.pdf

Наиболее полное представление о механических свойствах заполнителя могут дать испытания его в раз­ личных модификациях легкого бетона.

Для относительной и весьма условной оценки проч­ ности пористых заполнителей ГОСТ 9758—69 преду­ сматривает испытание их сжатием в стальном цилиндре диаметром 120 мм на глубину 20 мм (при высоте слоя зерен 100 мм).

Усилие, при котором смесь керамзитовых зерен сжи­ мается на 20 мм, относят к площади цилиндра (113 см2) и таким образом получают нормируемую прочность.

дельную прочность керамзнтобетона: R^8Rn.

При испытании керамзитового щебня такой законо­ мерности не обнаружено. Следовательно, относительная прочность, определенная сжатием в цилиндре, по-разно­ му характеризует пористый гравий и пористый щебень. Это объясняется различными межзерновой пустотностью щебня и гравия и характером контактов между зернами. Пористый щебень хуже сопротивляется сжа­ тию в цилиндре, чем гравий, хотя прочности их в бето­ не могут быть и равны. Размеры гранул также оказыва­ ют большое влияние на показатели прочности, опреде­ ляемой в цилиндре.

I. О Б Ъ Е М Н А Я МАССА

Наиболее характерной особенностью легких бето­ нов является зависимость их объемной массы от проч­ ности. Причем эта зависимость может быть различной при использовании пористых заполнителей с разными свойствами.

На рис. 1 и 2 показана зависимость объемной массы бетонов, изготовленных на различных пористых заполни­ телях, от прочности. Чем легче пористый заполнитель, тем меньше объемная масса бетона заданной прочности. Однако по мере увеличения прочности бетона сужается диапазон значений объемной массы (рис. 2).

На величину объемной массы легкого бетона боль­ шое влияние оказывает вид мелкого заполнителя — пес­

12

тивных легких бетонах на этих видах заполнителей це­ лесообразно с технической и экономической точек зре­

практическое значение). Пористый песок, необходимый для изготовления наружных ограждающих конструкций из керамзитобетоиа, обычно получают дроблением

менение дробленого керамзитового песка при производ­ стве внутренних несущих конструкций из керамзитобе­ тоиа весьма ограничено. Для изготовления таких конст­ рукций обычно применяют кварцевый речной песок.

Замена пористого песка кварцевым приводит к по­ вышению объемной массы керамзитобетоиа заданной прочности на 300—400 кг/м3, несмотря на некоторое со­ кращение расхода цемента (рис. 1 и 2, кривые 2 и 4).

Применение кварцевого песка уменьшает деформативность керамзитобетоиа и значительно снижает его стоимость. Однако стоимость бетона далеко не всегда определяет экономическую эффективность конструкции в целом. Чтобы избежать стыкования монтажных эле­ ментов в пределах помещения и повысить заводскую го­ товность изделий при использовании имеющихся подъ­ емных механизмов, иногда необходимо уменьшить объемную массу керамзитобетоиа. Для достижения этой цели предусматривают частичное использование дро­ бленого керамзитового песка. Увеличение стоимости бе­ тона в данном случае компенсируется уменьшением трудоемкости монтажа и заделки стыков, а также зна­ чительной экономией арматурной стали при обеспече­ нии контурного опирания несущей плиты.

Частичное использование пористого песка преду­ сматривают иногда и для повышения вязкости бетонной смеси, чтобы избежать ее расслоения.

14

в соотношении ] : 1 (по объему). За счет улучшения гранулометрического состава мелкого заполнителя уда­ ется существенно снизить расход цемента и получить керамзитобетон с малой объемной массой и высоким модулем упругости.

Применять во внутренних ограждающих конструк­ циях керамзитобетон с использованием в растворной части только пористого песка можно лишь в особых случаях, например для снижения коэффициента теплоусвоения при устройстве бетонного основания под по­ крытие пола из полимерного материала.

2. П Р О Ч Н О С Т Ь ПРИ С Ж А Т И И

Основным показателем, характеризующим конст­ руктивные легкие бетоны, является их прочность при сжатии, от которой в 'известной степени зависят и дру­ гие физико-механические свойства бетона.

Если прочность тяжелого бетона в основном опре­ деляется прочностью цементного камня, то прочность легких бетонов зависит также и от прочности пористых заполнителей.

Прочность плотных заполнителей тяжелого бетона обычно превышает прочность растворной части; для легких конструктивных бетонов характерна обратная картина.

Многие исследователи отмечают, что каждой разно­ видности пористых заполнителей при определенном их содержании в бетоне (по объему) соответствует некото­ рое значение предельной прочности бетона.

Наиболее интересны в этом отношении исследования А. И. Ваганова, которые показали, что повышение проч­ ности растворной части керамзитобетона при прочих равных условиях повышает прочность бетона лишь до определенного предела. Следовательно, прочность лег­

растворной части на кварцевом песке. Из приведенных зависимостей следует, что при сравнительно невысоком содержании крупного пористого заполнителя прочность

15

бетона может быть в 2—3 раза меньше прочности рас­ творной части, составляющей 62% объема опытных об­ разцов.

Для того чтобы объяснить эти парадоксальные на первый взгляд результаты, необходимо рассмотреть причины разрушения образцов из легкого бетона. Раз­

ТО Ш Ш W ~Ж йр^кгфы!- 5 ~ т ° ж е , V H a c =310 кг/м'

заполнителях это разрушение может произойти только

го содержания заполнителей и определяется только прочностью растворной части. Такой характер разруше­ ния легких бетонов наблюдается сравнительно редко. Чаще разрушение происходит по зернам крупного пори­ стого заполнителя и расположенной между ними рас­ творной части. Поверхность раскалывания проходит обычно через средины гранул, центры которых располо­ жены вблизи этой поверхности. Суммарное сечение раз­ рушенных гранул составляет значительно больший про­ цент от всей площади поверхности раскалывания, чем объем крупного пористого заполнителя от общего объ­ ема бетона. Это вполне естественно, так как любая гео­ метрическая модель бетона дает следующую зависи­ мость относительной площади сечения гранул крупного заполнителя на поверхности разрушения от их объемно­ го содержания в бетоне:

16