ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
Модуль упругости легких бетонов подчиняется той же за-_ висимости от прочности при сжатии и объемного веса, что и модуль упругости тяжелого бетона. Приближенно он может быть определен -по формуле
•E=3,6y0/R 7 ,
где уо — объемный вес бетона в кг/мг\ Кб — марочная прочность бетона.
Предельные деформации легких бетонов примерно в два раза выше, чем у тяжелых той же марки. Предельная сжи маемость легкого бетона 1—2 мм/м, предельная растяжимость 0,1—0,3 мм/м. С повышением марки бетона предельные де формации его повышаются.
Повышенная предельная деформативность легких бетонов объясняется, во-первых, тем, что для получения той же марки бетона на пористых заполнителях требуется более прочный раствор, чем при плотных заполнителях; во-вторых, предель ная сжимаемость легкого бетона на первой фазе разрушения, по А. И. Ваганову, равна сжимаемости раствора, а предель ная сжимаемость тяжелых бетонов всегда меньше сжимае мости раствора, что обусловлено разными упругими свойст вами заполнителей.
Усадка и ползучесть легких бетонов
В начальный период воздушного твердения легкие бетоны проявляют не усадку, а набухание. Эта основная особенность усадочных деформаций легких бетонов связана с миграцией воды из пористого заполнителя в цементный камень и прояв ляется в первые 15—50 дней твердения бетона. После оконча ния периода набухания развитие усадки идет гораздо интен сивнее, чем у обычных бетонов (рис. 79). Конечное значение усадки легких бетонов на 20—50% выше, чем у тяжелых, и может доходить до 2,5 мм/м.
Ползучесть легких бетонов зависит от тех же факторов, что и у тяжелых, величина ее увеличивается с повышением
ъодоцементного |
отношения |
и расхода цемента, |
а также с |
|||
уменьшением |
объемного веса заполнителей. Предельная ха |
|||||
рактеристика |
ползучести |
легких |
бетонов |
ср |
колеблется |
|
от 2,5 до 9, |
что |
в 1,2—1,6 |
раза |
больше, |
чем |
у тяжелых |
бетонов. |
|
|
|
|
|
|
244
дни
Рис. 79. Развитие усадочных деформаций легких бетонов во времени:
1 — тяжелый бетон; 2 — керамзитобетон.
Физические свойства
Важнейшей физической характеристикой конструктивнотеплоизоляционных и теплоизоляционных бетонов является их объемный вес, который определяет в первую очередь проч ность и пористость материалов.
Пористость легких бетонов обычно находится в пределах 40—70% и влияет на их физико-технические свойства, такие, как влажность, теплопроводность, теплоемкость, воздухопро ницаемость, паропроницаемость, звукопроводность и другие.
Рассмотрим некоторые из этих свойств.
Теплопроводность легких бетонов зависит от их пористос ти, структуры, влажности и природы пористых заполнителей.
При одном и том же значении пористости теплоизоляцион
245
ные свойства выше у бетонов с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами, снижающими конвекционный теплоперенос. Природа пористых заполнителей характеризует теплопроводность их твердой фазы, которая может быть в 2—3 раза больше теплопроводности цементного камня. Одна ко из-за относительно малого количества твердого вещества заполнителей в бетоне его влияние на теплопроводность бе тонов низкого объемного веса незначительно.
Присутствие воды в порах повышает теплопроводность бетона: с повышением влажности на 1% коэффициент тепло проводности увеличивается на 2—4%. Легкие бетоны харак теризуются сравнительно большой величиной водопоглощения (16—25%), поэтому всякое соприкосновение конструкций с водой снижает их теплоизоляционные свойства. При длитель ном нахождении конструкций в воздушносухих условиях (относительная влажность воздуха около 80%) устанавлива ется равновесная (сорбционная) влажность, которая для легких бетонов составляет 4—8%. Легкие бетоны на пористых заполнителях быстро поглощают влагу и медленно отдают ее, поэтому крайне желательно при изготовлении изделий и кон струкций из .них уменьшать их водосодержание и не допускать увлажнения при эксплуатации.
Свойства некоторых видов бетонов по отношению к дейст вию влаги и значения коэффициентов теплопроводности лег ких бетонов приведены в табл. 43,и 44.
|
|
|
Т а б л и ц а 43 |
|
Свойства некоторых видов бетона по отношению к действию влаги |
||||
|
Объемный вес, |
Равновесная |
Водопоглоще- |
|
Вид бетона |
влажность, |
ние, % по ве |
||
кг/м3 |
||||
|
% по весу |
су |
||
|
|
|||
Тяжелый |
2280 |
1,0 |
6,05 |
|
Керамзитобетон |
1240—1360 |
9,73 |
15,8— 16,0 |
|
Перлитобетон |
900—1000 |
около 9,0 |
18,0—28,0 |
|
Удельная теплоемкость легких бетонов колеблется в пре делах 0,18—0,22 ккал/кг-град, ее значения увеличиваются с повышением влажности бетона.
Коэффициент воздухопроницаемости легкого бетона объем ным весом 1000кг/м3 имеет значения 0,7—1,1' г/м-ч-мм вод. ст., коэффициент паропроницаемости — 0,018—0,025 г/м-ч-мм вод. ст.
Т а б л и ц а 44
Значения коэффициентов теплопроводности легких бетонов в зависимости от их объемного веса
Объемный вес сухого бетона, |
Коэффициент теплопроводности |
|
при влажности 5—7%, |
||
кг!Мл |
||
ккал\м-час-град |
||
|
||
500 |
0,12—0,18 |
|
600 |
0,15—0,21 |
|
700 |
0,18—0,24 |
|
800 |
0,20—0,28 |
|
1000 |
0,28—0,36 |
|
1200 |
0,36—0,45 |
|
1400 |
0,45—0,55 |
|
1600 |
0,55—0,65 |
VI. УСКОРЕНИЕ ТВЕРДЕНИЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ
Для ускорения твердения легких бетонов применяются те же методы, что и для обычных бетонов. При тепловой обра ботке для твердения легкобетонных изделий необходимо учи тывать структурные особенности бетонов на пористых запол нителях, знание которых позволяет управлять процессами твердения в желательном направлении. К таким особенностям легких бетонов относятся присутствие значительных коли честв воды и воздуха в пористых заполнителях, вследствие чего бетоны обладают пониженной теплопроводностью и боль шой теплоемкостью, изменяющимися во времени, и проявле ние гидравлической активности пористых заполнителей при повышенных температурах, особенно у дробленых мелких фракций и пылевидных частиц. Из-за указанных причин лег кобетонные изделия прогреваются медленно и с меньшими деструктивными явлениями, чем изделия из тяжелых бетонов; повышение температуры изотермического прогрева положи тельно влияет на процессы твердения бетона: разогретые из делия медленно остывают, длительное время сохраняя в глу бине температуру, близкую к температуре их изотермического прогрева.
Пропаривание легких бетонов. Многочисленными исследо ваниями установлены большая интенсивность нарастания прочности при пропаривании легких бетонов и возможность применения ускоренных циклов тепловой обработки по срав нению с тяжелыми бетонами.
Для легких бетонов, как и для тяжелых, при пропаривании
247
опасны деструктивные явления при подъеме и спуске темпе ратуры, ввиду чего целесообразно предварительно выдержи вать изделия и соблюдать установленные скорости подъема температуры и охлаждения изделий.
Л. А. Малининой и В. А. Федоровым проведены исследо вания эффективности пропаривания легких бетонов на раз личных заполнителях, результаты которых приведены ч табл. 45. Легкие бетоны марки 75 кГ1см2 с жесткостью смеси 30—40 сек через три часа после изготовлен1ия пропаривали в открытых формах по различным режимам. Прочность их после пропарки и последующего 28-суточного твердения в нормаль ных условиях сопоставлялась с марочной прочностью.
|
|
|
Т а б л и ц а 45 |
|
Влияние режима пропаривания |
на прочность |
|
||
|
легких бетонов |
|
|
|
|
Прочность, % от марочной, после пропа |
|||
Вид бетона |
ривания при 80° по режиму |
в часах |
||
|
3 + 6 + 3 |
3 + 8 + 3 |
3+ 12+ 3 |
|
Керя'мзитобетон |
62 |
|
90 |
80 |
90 |
|
95 |
94 |
|
|
|
|||
Т е р м о З |И то б е то н |
64 |
|
81 |
78 |
135 |
|
136 |
120 |
|
|
|
|||
Аглопоритобетон |
65 |
|
79 |
68 |
133 |
|
120 |
108 |
|
|
|
|||
П р и м е ч а н и е . В |
числителе — прочность |
после пропаривания, в |
||
знаменателе — прочность |
после пропаривания |
и |
28-суточного |
твердения. |
Данные таблицы показывают, что легкие бетоны в зави симости от вида заполнителя имеют различные прочностные показатели при одинаковых режимах пропаривания, а также свидетельствуют о значительном наборе прочности при про парке по сравнительно непродолжительным режимам.
Прочность пропаренных образцов возрастает с увеличе нием времени изотермического прогрева до определенного предела, а затем начинает уменьшаться. Оптимальное время изотермического прогрева исследуемых бетонов при темпера туре 80° составляет восемь часов. При этом образцы набира ют 79—90% марочной прочности. Прочность тяжелых бетонов, пропаренных по такому режиму, составляет обычно около
60%.
248
При повышении температуры пропаривания до 100° опти мальное время изотермического прогрева снижается до шести часов, однако максимальная прочность бетонов после про парки в этом случае несколько меньше, чем при 8-часовом
прогреве до 80°.
Все бетоны после пропаривания и последующего 28-суточ ного твердения практическидостигают марочной прочности, а прочность бетонов на термозите и аглопорите повышает ее на 20—36% вследствие повышенной гидравлической актив ности мелких фракций этих заполнителей.
На степень нарастания прочности при тепловой обработке влияют объемный вес и марка легкого бетона. Чем легче бе тон, тем эффективнее пропарка, что объясняется как повы шенной пористостью более легких бетонов, так и пониженной прочностью цементного камня в них, вследствие чего сразу после пропарки прочность их может достигнуть значения,
близкого к марочной |
(табл. |
46). |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 46 |
Прочность пропаренных образцов керамзитобетона |
|||
в зависимости от объемного веса |
|
||
|
|
Прочность, % от марочной, при |
|
Объемный вес свежего |
бетона |
пропарке по режиму в часах |
|
|
|
3,5+6+3,5 при 100° |
3 + 8 + 3 при 80° |
900 |
|
83 |
90 |
1190 |
|
74 |
70 |
1475 |
|
70 |
65 |
1875 |
|
50 |
62 |
Последующий набор прочности пропаренных легких бето нов в нормальных условиях также зависит от их объемного веса и температуры прогрева. Как правило, с уменьшением объемного веса, повышением температуры и продолжитель ности прогрева интенсивность последующего твердения пада ет. Это связано с уменьшением количества активной мелкой фракции в более легких бетонах, «огрублением» силикатного геля и высушиванием бетона при повышенных темпера турах.
В пропариваемых легких бетонах весьма эффективной может оказаться замена части цемента молотыми активными добавками. Так, по данным А. В. Талисман, замена в керам
249