Зависимость прочности керамзитобетона от формы и характера поверхности гранул керамзита

12.11.2012

Зависимость прочности керамзитобетона от формы и  характера поверхности гранул керамзита

В лаборатории керамзитобетона НИИКерамзита авторами статьи были проведены исследования по определению влияния на прочность керамзитобетона формы и поверхности гранул керамзита. При проведении испытаний использовались керамзитовый гравий и дробленый керамзитовый песок Безымянского завода, портландцемент марки 500 и волжский кварцевый песок.

Для определения Кф отбирается 100 гранул данной фракции и измеряются наибольший и наименьший размеры каждой гранулы. В наших опытах керамзитовый гравий для приготовления бетонных смесей отбирался   поштучно   размерами 20×20 мм (СФ = 1); 20X30 мм (Кф =1,5); 20X40 мм (Кф=2); 20 X 50 мм (Кф =2,5) и 20X60 мм (Кф =3) при помощи специального трафарета. На отобранном гравии изготовлялся   керамзитобетон трех видов: марок 50 и 100 на керамзитовом леске и марки 100 на кварцевом песке. Одним из важнейших условий являлось изготовление одинакового по свойствам керамзитобетона на гравии с различными коэффициентами формы. Для этого   бетонную смесь каждой марки приготовляли при одном и том же расходе цемента, керамзита и песка, с одним и тем же водоцементным отношением и примерно с одинаковой удобоукладываемостыо смеси. Разница в пустотности керамзитового гравия с, различными коэффициентами формы незначительна и ощутимого влияния на выход и удобоукладываемость смеси не оказала.

Бетонная смесь укладывалась в металлические формы размером 10x10x10 см и уплотнялась на лабораторном вибростоле с амплитудой 0,5 мм и частотой 2800 кол/мин, с пригрузом 20 Г/см2 в течение 30 сек.

Пропаривание керамзитобетона производилось по режиму: 2 ч- подъем температуры до 90°С; 8 ч  изотермический прогрев при 90°С; 2 ч — остывание.

Довольно резкое снижение прочности керамзитобетона наблюдается при использовании керамзита с Кф = 2, которое по сравнению с керамзитобетоном на гравии с Кф = 1,5 составляет 13- 30%. При применении керамзитового гравия с Кф более 2 прочность бетона уменьшается незначительно. Наблюдаемое некоторое увеличение прочности керамзитобетона марки 100 на кварцевом песке и керамзите с Сф = 3 по сравнению с керамзитобетоном на керамзите с Кф =2,5 незначительно и находится в пределах точности лабораторных испытаний.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что для изготовления керамзитобетона применять керамзит с Кф более 1.5 нежелательно, так как прочность бетона при этом резко снижается. В плотном керамзитобетоне основные усилия воспринимают растворная часть и тонкая пористая поверхность гранул керамзита, пропитанная цементным молоком, т. е. работа керамзитобетона приближается к работе множества сводов-оболочек, образованных гранулами керамзита.

Для проверки этого предположения были испытаны керамзитобетонные образцы, в которых гранулы керамзита с Кф = 2 укладывались горизонтально и вертикально по отношению к прилагаемой нагрузке. Для исключения влияния мелкого заполнителя на прочность керамзитобетона состав его был принят следующий, исходя из расхода материалов на 1 м3: портландцемент марки 400-600 кг, керамзитовый гравий — 800 л, вода — 200 л.

Было изготовлено четыре серии образцов, каждая из которых состояла из 12 кубов размером 10X10X10 см (по шести образцов на каждый вид расположения гранул), причем разгулы керамзита тщательно подбирались по размерам и укладывались в растворную часть образца в требуемом направлении. Образцы пропаривались при температуре 90°С по режиму 2 + 8 + 2 ч. Через 12 ч после окончания цикла тепловой обработки образцы испытывались на сжатие. Во всех четырех сериях образцы с вертикальным расположением гранул керамзита показали прочность выше, чем с горизонтальным, на 10-15%. Это, по нашему мнению, объясняется тем, что плотный керамзитобетон под нагрузкой работает как система, состоящая из множества сводов-оболочек, образованных растворной частью бетона и пористой поверхностью гранул керамзита, пропитанной цементным тестом.

При разложении силы Р в какой-то точке О свода, условно образованного зерном керамзита в бетоне, на составляющие (нормальную силу N и касательную Т) можно установить, что чем больше пролет и меньше стрела подъема свода-оболочки, тем меньшую нагрузку он способен воспринять и, следовательно, меньшей общей прочностью должен обладать керамзитобетон.

Комментариев нет

Обсуждение закрыто.