книги из ГПНТБ / Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов

Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й КОМИТЕТ

ПО Г Р А Ж Д А Н С К О М У СТРОИТЕЛЬСТВУ II АРХИТЕКТУРЕ П Р И ГОССТРОЕ СССР

Ц Е Н Т Р А Л Ь Н Ы Й Н А У Ч Н О - И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й И П Р О Е К Т Н Ы Й ИНСТИТУТ Т И П О В О Г О

И Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н О Г О П Р О Е К Т И Р О В А Н И Я Ж И Л И Щ А ( Ц Н И И Э П Ж И Л И Щ А )

Д.К. БАУЛИН

МЕЖДУЭТАЖНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ ИЗ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

Мр с к в а

Ст р о й и з д а т

i Ионрпым! аюмшшр

В В Е Д Е Н И Е

Легкие бетоны на пористых заполнителях начали применяться в сборных конструкциях перекрытий в 1936 г., когда из двухпустотных легкобетонных насти­ лов были выполнены перекрытия трикотажного комби­ ната (3900 м2) и крытого рынка (3800 м2) в Тбилиси.

Исследования, проведенные ЦНИИЭП жилища, по­ казали, что проблему использования легких бетонов в конструкциях междуэтажных перекрытий следует рас­ сматривать в трех основных аспектах:

1) как средство снижения стоимости самого бетона в тех случаях, когда стоимость получения местных по­ ристых заполнителей меньше, чем обычного привозного щебня;

2)как способ уменьшения собственной массы пере­ крытий и, следовательно, сокращения расхода арма­ туры;

3)как путь, позволяющий за счет снижения массы несущей части повысить заводскую готовность сборных крупнопанельных элементов перекрытий при одновре­ менном улучшении их эксплуатационных качеств.

Большой опыт комплексного применения легких бе­ тонов накоплен в результате многолетнего научно-тех­ нического сотрудничества отдела легкобетонного домо­ строения ЦНИИЭП жилища с Архитектурно-проектной мастерской им. В. А. Веснина и трестом № 25 Главсредневолжскстроя.

В процессе совместной работы в Новокуйбышевске были построены 5- и 9-этажные крупнопанельные жи­ лые дома, в которых все конструкции выполнены из керамзитобетона.

Анализ результатов этой работы позволил выявить большой экономический эффект: по сравнению с данны­ ми по строительству аналогичного дома из тяжелого бетона снижение стоимости составило 4,85 руб на 1 м2

существенно отличаться друг от друга по своим свойст­

Плотность заполнителей не всегда определяет их прочность. Большое влияние на прочность заполнителей и на их свойства, проявляющиеся в бетонной смеси, оказывают характер пористости и структура материала. Чем меньше открытых пор и чем мельче внутризериовые поры, тем выше качество заполнителя. Открытая по­ верхностная пористость заполнителей увеличивает меж­ зерновое пространство и требует повышенного расхода вяжущего.

Важной особенностью большинства видов пористых заполнителей является увеличение их плотности и проч­ ности при уменьшении размеров гранул. Это особенно четко проявляется у керамзита: во время обжига круп­ ные гранулы вспучиваются значительно больше, чем мелкие; кроме того, в больших гранулах меньше сказы­ вается влияние веса плотной оплавленной корки, чем в мелких.

Увеличение плотности с уменьшением размера гра­ нул наблюдается также и у заполнителей, получаемых дроблением пористой глыбы. Зерна заполнителей при дроблении проходят «силовую калибровку». Разруше­ ние происходит по наиболее крупным порам, в резуль­ тате чего гранулы меньших размеров получаются более прочными и плотными.

Основным показателем, характеризующим пористые заполнители, является их насыпная масса (табл. 2).

Однако плотность гранул различна в зависимости от их размера. Поэтому сопоставление объемной массы различных видов пористых заполнителей в насыпном состоянии возможно лишь при определенном грануло­ метрическом составе. В качестве стандартной смеси, удобной для такого сопоставления, Н. Я. Спивак пред­

7

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.

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

заполнителей обычно имеют ноздреватую поверхность. Для заполнения открытых пустот на поверхности этих

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