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

песок с насыпной массой 1550—1600 кг/м3; смесь этих песков в соотношении 1 : 1 по объему. Для усреднения пористый песок рассеивался иа две фракции: 0—1,2 и 1,2—5 мм. Эти фракции дозировались по объему в соот­ ношении 7:3.

Коэффициент выхода смеси этих фракций—0,88; на­ сыпная масса 705—730 кг/м3. В пористом песке фракции 0—1,2 около 30% составляли пылевидные частицы. При

сле изготовления все образцы пропаривались в автокла­

подъем температуры — 2 ч, изотермический прогрев — 5 ч, остывание—10 ч. Испытание образцов начинали через 28 дней после пропаривания.

Работа проводилась инж. Баджагян В. С. при уча­ стии автора и группы сотрудников лаборатории ЦНИИЭП жилища под руководством Н. Я. Спивака.

Ввиду большого объема экспериментальных работ это исследование растянулось на несколько лет и, посу^ ществу, осталось незавершенным. Тем не менее резуль­ таты его представляют значительный интерес.

Рассмотрим прежде всего зависимость прочности бе­ тона от расхода цемента (рис. 11, 12, 13).

Линейный характер этой зависимости наблюдается только у крупнопористого беспесчаного бетона (т.= 0), Однако и при расходе цемента 500 кг/м3 не обеспечива­ ется заполнение межзернового пространства заполните­

с увеличением расхода цемента наблюдается лишь в про­ цессе заполнения межзерновых пустот практически неуплотняемой растворной частью. Слитное строение бетона в этом случае достигается при расходе цемента, от-

50

несенном к объему межзерновых пустот крупного запол­ нителя, около 800 кг/м3. Таким образом, возможности роста прочности растворной части при дальнейшем уве­ личении расхода цемента к этому моменту практически исчерпаны. Незначительное возрастание прочности бето­ на (от 137 до 157 кгс/см2) при повышении расхода це­ мента от 325 до 500 кг/м3 можно объяснить только неко­ торым увеличением объема растворной части и улучше­ нием условий ее уплотнения. •

Примерно такая же картина наблюдается при значе­ нии структурного фактора т = 0 , 1 9 и использовании смеси кварцевого и пористого песков. Однако рассмат­ риваемая зависимость имеет здесь более плавный харак­ тер. Это свидетельствует о. том, что растворная часть с частичным применением пористого песка дольше сох­ раняет возможность повышения прочности при увеличе­ нии расхода цемента.

Зависимость прочности бетона от расхода цемента выглядит несколько иначе при использовании пористого песка и значении структурного фактора /я = 0,18.

При увеличении расхода цемента со 150 до 300 кг/м3 график рассматриваемой зависимости идет параллельно аналогичному графику, построенному для крупнопори­ стого бетона. Это свидетельствует о плохих условиях уп­ лотнения легкой растворной части при ее недостатке. В этом случае прочность интенсивно растет при увеличе­ нии расхода цемента от 300 до 360 кг/м3, т. е. когда уже заполнено межзерновое пространство крупного заполни­ теля. При дальнейшем росте расхода цемента характер

ниями, которые изложены в п. 2 настоящей главы. Опти­ мальная прочность бетона на данном виде крупного по­ ристого заполнителя (150—175 кгс/см2) достигается при расходе цемента около 325 кг/м3. Дальнейшее увеличе­ ние расхода цемента малоэффективно.

С увеличением прочности бетона оптимум расхода цемента при использовании кварцевого песка смещается

52

в сторону составов с меньшим содержанием крупного заполнителя, а при использовании только пористого пес­ ка такое смещение не наблюдается (рис. 14).

При малом расходе цемента и использовании кварце­ вого песка запесоченные составы показывают меньшую прочность. Однако при повышенном расходе цемента

53

увеличение содержания кварцевого песка, а следователь­ но, п объема растворной части сказывается положи­ тельно.

При использовании пористого песка желательно обе­ спечить максимальное содержание крупного заполните­ ля. Превышение расхода мелкой фракции, необходимого для хорошего уплотнения растворной части, в этом слу­ чае не приводит к увеличению прочности бетона.

Результаты подбора оптимального объема воды затворення представлены в виде зависимостей водоцементного отношения от расхода цемента (рис. 15).

На рис. 16. приводится зависимость водоцементпого отношения от значения структурного фактора т при рас­ ходе цемента 325 кг/м3. Эта зависимость показывает, что оптимальный расход воды затворения определяется ви­ дом мелкого заполнителя п его содержанием в бетонной смеси, а также, что керамзитобетон с применением смеси пористого и кварцевого песков по оптимальному расходу

уточнение зависимости расхода заполнителя от значения структурного фактора при использовании песка предель­ ной крупности 5 мм, а также определение влияния рас­ хода цемента на эту зависимость.

Результаты показали, что при увеличении расхода це­ мента примерно до 260 кг/м3 почти во всех случаях рас­ ход заполнителей также возрастает. Это явление можно объяснить пластифицирующим влиянием цемента на бе­ тонную смесь. Дальнейшее увеличение расхода цемента приводит к постепенному снижению объема заполните­ лей при всех значениях структурного фактора, за исклю­

объемного содержания крупного заполнителя от расхода цемента. Объемное содержание заполнителя пропорцио­ нально его расходу в насыпном состоянии: а — i/ц, (1 —

54

Смесь двух фракций керамзитового гравия (5—10 и 10—20 мм), перемешанная и уплотненная с водой и це­ ментом, в крупнопористом бетоне имела межзерновую пустотность всего 35% (сй0 = 0,65). Если бы такой расход крупного заполнителя сохранялся до заполнения песком

бы достигнуто при очень низком значении структурного фактора:

Однако при использовании песка предельной крупно­ сти 5 мм расход крупного заполнителя заметно умень­

55

уплотнения крупного заполнителя значительно ухудша­ ются. Поэтому график зависимости относительного объ­ емного содержания крупного заполнителя от значений т

каком значении т заполняется межзерновое простран­ ство крупного заполнителя.

На рис. 20 показана зависимость суммы пофракционных объемов заполнителя от значений т при различных расходах цемента.

При расходе цемента 260 кг/м3, обеспечивающем мак­ симальное содержание заполнителя, наибольшая сумма его пофракциоиных объемов соответствует значениям

56

Подставляя в эту формулу опытное значение ЕУз, и соответствующую ему величину т, можно определить коэффициент уплотнения р. В рассматриваемом случае (при щ=0,47) 13 = 0,95.

Следовательно, при изменении т от 0,42 до 0,47 по­ ристый песок уплотняется на 5%. Совпадение теоретиче­ ской кривой с опытными данными при использовании кварцевого песка объемной массой 1550—1600 кг/м3 показывает, что такой песок в бетоне практически не уп­ лотняется, т.е. р = 1 .

На основании проведенного анализа можно сделать следующие выводы:

1) при использовании песка крупностью до 5 мм гра­ нулы крупного заполнителя раздвигаются до заполнения его межзернового пространства этим песком. Влияние раздвижки особенно заметно при использовании порис­ того песка, содержащего больше крупных частиц. Таким образом, применение заполнителя непрерывного грану­ лометрического состава для виброуплотняемых смесей снижает суммарный расход заполнителей и затрудняет получение слитного бетона при низких значениях струк­ турного фактора т;

2) при высоких значениях фактора m(m^0,36 при использовании кварцевого песка и /?г^0,42 при исполь­ зовании пористого песка) предельная крупность мелкого заполнителя не влияет на суммарный расход инертных.

Определение влияния повышенного содержания це­ мента на объем заполнителя в бетоне сводится к нахож­ дению зависимости объема растворной части от расхода цемента.

На основании анализа имеющихся данных были по­ лучены эмпирические формулы, отражающие влияние

значением структурного фактора т:

58

1000 - У = ЮООю = (1 - Я с р ) КК11 = С - ^ с р Ч ' - / » ) у

м

Заменяя теперь Кр .ч приведенными выше значениями, расходом цемента и значением т. Сумма посрракционполучаем уравнение, связывающее расход песка V„ с ных объемов заполнителя

2КЯ =

т

предельное количество цемента, при котором сохраняет­ ся наибольший расход заполнителей.

Результаты вычисления граничного значения расхода

59