Книга
Книга
531755
一 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ С ПОНИЖЕННОЙ ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ
УДК 6» 1.327 : UU6.973.6
Ячеистые бетоны с пониженной объемной массой. Под. ред. А. Т. Баранова н В. В. Макаричева. М” Стройиздат, 1974, 118 с. (Госстрой СССР. Науч.-нсслед. пн-т бетона и железобетона).
В книге рассмотрены состояние н перспективы развития производства и применения изделий из ячеистых бетонов с пониженной объемной массой (550—600 кг/л^); изложены результаты исследований по объемной гидрофобизации ячеистых бетонов; приведены данные об усадке и деформативности этих бетонов в процессе тепловой обработки, о влиянии макроструктуры и влажности ячеистого бетона на его прочность; описаны методы математической статистики в технологии ячеистых бетонов. Освещен опыт производства пз ячеистого бетона стеновых панелей размером 6X3 川 на Березниковском заводе сборных железобетонных конструкций № 4.
Предназначена для научных и инженерно-технических работников предприятий промышленности сборного железобетона.
© Стройиздат, 1974
574n二竺⑻—74 047(01)—74
ГОССТРОЙ СССРИИИЖБ
Ячеистые бетоны 、士 пониженной ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ
Редактор издательства М. С. ТютюникТехнические редакторы Т. М. Каи, В. Д. ПавловаКорректоры Л. С. Рожкова» М, Ф. Казакова
Сдано в набор 5.П. 1973 г. Подписано в печать 27. VI. 1973 г. Т-05577Формат 84Х 1087з2. Бумага типографская № 2 6,72 усл. печ. л. (уч.-изд. 6,60 л.)Тираж 4000 экз. Изд. № И VI П-3278 Зак. № 10 5 Цена 44 к.
Стройиздат
103777, Москва. Кузнецкий мост. 9
Владимирская типография Союзполпграфпромапрн Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств,полиграфии и книжной торговли
Гор. Владимир, ул. Победы, д. 18-6.
II Р Г: ДИ C JI О ВНЕ
Одной из задач технического прогресса в строительстве является снижение веса конструкций. Ее решению способствует широкое применение в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве изделий н конструкций из автоклавного бетона пористой структуры (ячеистого бетона).
Пока еще большинство заводов выпускают изделия для ограждающих конструкций из ячеистых бетонов с объемной массой 700 叔;и3, передовые предприятия изготавливают эти изделия из ячеистого бетона с объемной массой 600 k2/工户
Переход на изготовление пзцелий из ячеистого бетона с пониженной объемной массой в значительной мере подготовлен обширными исследованиями, проведенными различными научно-исследовательскими организациями, в том числе и НИИЖБ, в области технологии и расчета конструкций из ячеистого бетона с объемной массой 600 кг/м3.
В книге изложены вопросы технологии производства и применения ячеистого бетона с пониженной объемной массой, а также результаты изучения его технических свойств.
Все замечания н пожелания по содержанию этой книги просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва,不-389. 2-я Институтская ул.. 6.
Дирекция НИН бетона и железобетона
Кандидаты гели, паук Л. Т. БАРАНОВ,В. В. МЛКЛРИЧЕВ
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
С ПОНИЖЕННОЙ ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ
Применение авюкланпых ячеистых бе гонов способ- сгвует снижению веса зданий и повышению эффективности труда в строительстве и в итоге приводит к снижению стоимости зданий и сооружений. Так, наружные степы жилых и промышленных зданий из ячеистых бетонов на 20—40% легче степ из легкобетоппых п железобетон- ных панелей и в 3——5 раз легче кирпичных, а их стоимость на 10—40% ниже. Капиталовложения при организации производства изделий из ячеистых бетонов также на 10——40% меньше, чем изделий из легких бетонов или кирпича. Эти показатели характеризуют э(рфективпость применения изделий н конструкции из ячеистого бетона с объемной массой 700 кг/м3 и прочностью 50 кгс]с储 (в высушенном состоянии). Производство такого бетона освоено в настоящее время всеми действующими заводами н цехами и из пего изготовляют почти все современные ячеистобетоипые конструкции. Следует отметить, что вначале изготовляли мелкие блоки, а затем конструкции все больше и больше укрупнялись, что способствовало индустриализации строительства.
Для производственных зданий сначала были разработаны плоские плиты покрытии размерами 0,5义2,5 и 0,5X3 九,а затем более крупные размерами 1,5乂6 м (ребристые н плоские). Эти конструкции вполне индуст- риальны, так как выполняют функции несущих и теплоизоляционных элементов покрытий. Вследствие того, что при их применении не требуется укладка какого-либо утеплителя, возведение покрытий из этих плит характеризуется очень небольшой трудоемкостью (0,7 чел-ч^-}.
Для стен производственных зданий были разработаны н широко применяются плиты размерами 1,2X6 и 1,8X6 力人 В небольшом количестве аналогичные плиты
длиной 12 м употребляю!' в сгроптсльстве гспловых элек тростапцпп.
В зарубежной ирам икс в промышленных сдан и я х не пользуются мелкие плнты шириной 60 сл н длиной только до 6 м. Опп мепсе пид^сгрпальпы, чем (ггечесгвспиыс.
Для жилых здании были разработаны слоновые панели полосовой разрезки с поясными элсмспшмн длиной до 3,6 м (дома серии 439-Я), а затем 又о 6,4 川“(八ома серии 467). Однако степы жилых зданий этих серий с полосовой разрезкой нельзя считать совершенными, так как они состоят из большого количества монтажных элементов (поясных и простеночных окопных и дверных блоков) ,имеющих сравни гелыю иоболыпой пес Монтаж этих элементов п особенно необходимость заделки окопных и дверных проемов— грудоемкие операции, снижающие иидустрналыюсть строительства.
Поэтому примерно с 1960 г. стали применять цельные папелп высотой па этаж (в домах серин 464 и 168) сначала с одним, а затем и с двумя проемами (окопными или дверными) Эти конструкции наиболее ппдустриаль- ны, так как п заполнение проемов, и отделка осуществляются в заводских jc/iOBiiMX Кроме iого. намного уменьшается трудоемкость монтаже ат「х домоь.
Однако в таких крупных изделиях, имеющих проемы, в процессе автоклавной обработки возникают внутренние напряжения, особенно концентрирующиеся в углах проемов. Борьба с трещинами представляет собой сложную технологическую задачу. Крупноразмерные панели требуют )гспло1Н1Ого армирования. При их производстве невозможно применить эффективную резателыпю технологию.
Поэтому более приемлемыми для степ жилых зданий следует считать составные панели, впервые примененные на строительстве экспериментального nova в Одессе в 1965 г. [2]. Составные панели, имеющие такие же крупные общие размеры, что п цельные, состоят из отдельных (поясных и простеночных) элементов более простой конфигурации. Эти элементы соединяются в заводских условиях при помощи клея (за рубежом, кроме того, применяют стальные тяжи).
Заполнение оконных п дверных проемов и отделка составных панелей осуществляются так же, как и цельных. Следовательно, составные папелп имеют такую же полную заводскую готовность, что и цельпио. Нс составные
панели более трещииостойки, чем цельные, при их изготовлении встречается меньше технологических трудностей, на них расходуется меньше арматуры. Исходные элементы составных панелей можно изготовлять по резательной технологии без большого парка индивидуальных форм. При их использовании расширяются возможности улучшения архитектуры крупнопанельных зданий, поэтому во многих новых типовых проектах предусмотрено применение составных стеновых панелей для жилых зданий.
Преимущества составных панелей оценены и за рубежом. Их уже довольно широко производят и применяют в Швеции, ФРГ, Чехословакии и Польше.
Выше были указаны преимущества конструкций из ячеистых бетонов с объемной массой 700 кг/м3. Но еще более высокая эффективность будет достигнута при переводе производства на выпуск конструкций из ячеистого бетона с объемной массой 600, а затем и 500 кг/м3. Конструкции из таких бетонов будут еще легче н дешевле. Возрастет производительность труда на заводах и использование их мощностей, увеличится фондоотдача (уменьшатся удельные капиталовложения).
Для перехода на производство и применение ячеистых бетонов с пониженной объемной массой (600, а за- тем и 500 кг/硝 имеются вте предпосылки. Это многочисленные теоретические и лабораторные исследования, показывающие возможность получения таких бетонов с контрольной прочностью (соответственно) не менее 40 и 30 кгс]с諸.Изучены свойства таких бетонов, а главное то, что ряд передовых заводов (Свердловский, Вороши- ловградский, Автовский, Березниковский) уже практически освоили их выпуск.
Большое значение имеет издание новой редакции Инструкции по технологии изготовления изделий из ячеистых бетонов (СН 277-70), в которой отражены все современные достижения в области технологии и имеются необходимые данные для освоения производства ячеистых бетонов с пониженной объемной массой.
Переход на применение конструкций из ячеистых бетонов с пониженной объемной массой будет происходить, видимо, в два этапа. Сначала ряд заводов будет изготовлять конструкции из бетона с объемной массой 600 ка/"3 без изменения их толщины, в отдельных случаях с некоторым усилением армирования. Затем нач-
11стся освоение производства бетона с объемной массой 5()() кг/м2. В этом случае необходимо б уде i уменьшить толщину конструкций (с соответствующим изменением армирования).
В первом случае основной эффект будет заключаться в уменьшении веса конструкций и себестоимости бетона, а также в повышении теплозащитных свойств степ и покрытий, во втором — помимо этого, будет уменьшаться толщина конструкций. Средние показатели эффективности снижения объемной массы ячеистого бетона приведены в таблице, из которой видно, что при использовании бетонов с объемной массой 500 вместо 700 кг/м3 толщина конструкций может быть уменьшена на 25%. Следовательно, стоимость их сократится не менее чем на 25%, а выпуск продукции увеличится на 40%.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СНИЖЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ массы ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Показатели
Объемная масса в к。/諸
800
700
600
500
Приведенная толщина стен в см
0,30
0,26
0,22
0,20
Общая продолжительность автоклавной обработки изделий В 4 ....
20
17
14
12
Оборачиваемость автоклава в сутки с учетом загрузки и выгрузки изделий (количество циклов в одни сутки) ...
1,14
1,33
1,60
1,85
Годовой съем изделий с одного автоклава диаметром 2.6 л/, длиной 32 刀(тыс. .V2)
68
97
139
175
Огпосптслыюе снижение расхода пара на автоклавную обработку 1 м2 изделия в % .
100
95
85
65
В связи с тем, что в ячеистых бетонах с пониженной объемной массой расходуется несколько больше, чем обычно, алюминиевой пудры, следует указать, что связанное с этим увеличение стоимости бетона значительно перекрывается экономней от снижения расхода вяжущего и кремнеземистого компонента. Кроме того, как показано в таблице, достигается увеличение съема изделий с одного автоклава, так как сокращается продол-
жптелыюсть автоклавной обработки п аитоклав вмсща- ст больше лздслпп мепыпеп то.'пцпны.
Однако еще более сущесгвеппое значение, чем экономия за счет сип/ксппя расхода сырья н повышенного съема продукции с авгоклииа, будет иметь повышенная эксплуатационная стойкость ячеистого бетона с пониженной объемной массой. Исследованиями установлено, что трещиностойкос гь как на стадии изготовления, так и в период эксплуатации ячеистого бетона с уменыпени- ем его объемной массы повышается. Несмотря па то, что после автоклавной обработки у изделий с меньшей объемной массой весовая влажность выше, процессы внутреннего влагоперепоса и внешнего массообмена в зтом случае, по данным Е. С. С ил а енков а [I ], обеспечи- вают лучшую трещиностопкость в условиях эксплуа- тации.
Необходимо учитывать также, что с уменьшением объемной массы степень увлажнения изделий из ячеистого бетона повышается. Наиболее типичным видом ув- лажнения ячеистого бетона при перевозках или храпении изделий и при их монтаже является капиллярный, подсос. Учитывая это, для повышения стойкости ячеистый бетон с пониженной объемной массой следует особенно тщательно предохранять от увлажнения.
Наиболее эффективным средством защиты ячеистого бетона от увлажнения путем капиллярного подсоса явля- ется объемная гидрофобизация, т. е. придание тем или 14Hbiм способом ячеистому бетону водоотталкивающих свойств. Этот способ более надежен, чем защита поверх- ностн (оклейка или окраска). Кроме того, ячеистый бе- toii, защищенный от увлажнения во всем объеме (а не только с поверхности), способен терять влагу с такой же интенсивностью, как и незащищенный.
Наконец, объемная гидрофобизация ослабляет вредное воздействие углекислого газа. Как известно, взаимодействие гидросиликатов кальция с углекислым газом приводит в одних случаях к падению прочности, в других — к повышенным деформациям, а иногда и к тому и к другому вместе. При этом защитить ячеистый бетон от вредных последствий этого вида газовой агрессии до последнего времени не удавалось. Работы НИИЖБ по- казали, что при определенных условиях гидрофобизиро- ванный ячеистый бетон хорошо противостоит действию углекислого газа.
Зплчеппс ()6ri»емной гпчр(и|)об|13;1Ц1111 ячеистых бетонов не ограппчпвасгся приведенными ншие иоли/кгиия- мп. Замстшм* cini/ki'fiiie iHMiii'iiiiibi k;iiiu.is屮imii zu川,"(';【- ции у гидрофобпзпроваппыл ячечсгык ь<*н)пив яв;1яется тоже суидествспиым обеiоягс.чьством, нискольку позволяет повысить стойкость ячеистых истопив к атмосферным воздействиям. Ono o6)cuobjcho свопе гвамн с гонок пор и характером всей системы порового пространства.
В последние го,чы все больше вппмапнч у цел я юг изучению характера норового пространства и ячеистых бетонах, имеющих свои специфические особенности, которые связаны со значительным колпче-ством воды затворения и наличием искусственно созданных порооб- разопателем макронор.
Задача состоит в тох, чтобы научиться быстро определять качественные характерце гики порово:о иросграп- ства, знать, какие поры н при каком виде воздействий опасны. Необходимо создать такне условия изготовления, при которых можно получи г.> ячоис гып бетон с оп- тпмальнымп свойствами.
АНИСОК ЛПТЕ1МТУРЫ
С и л а е II к о в Е. С., Д о б р ы и и н Е. II. Прон ।во.чсгво и применение изделий из ячеистых бстоноп объемной массой 500- 550 кг!^. БелНИИТИ, Минск, 1971.
Т е с л е р П. А., Кобринский Г. С. Клееные яченстобетон- иые панели для жилых здапнй и узлы их соединения. ЦБТИ ЦШШ0МПТ, Стропи «лат, М., 1966.
Канд. хим. наук Л. М. РОЗЕНФЕЛЬД,инженеры Т. Д. ВАСИЛЬЕВА, Л. Д. ПЛВЛОВСКПП
ИССЛЕДОВАНИЕ АТМОСФ ЕРОСТО И КОСТИГАЗОБЕТОНОВ С ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ550—600 收/儿3 НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ВЯЖУЩИХ
Разработанная НИИЖБ и другими институтами технология позволяет готовить крупноразмерные изделия для ограждающих конструкций из газобетона с объемной массой 550——600 кг/м3 с достаточно высокими прочностными показателями.
Для решения вопроса о возможности использования
таких конструкций в строительстве жплих п промышленных зданий необходимо исследовать ат мосфе ростом- кость этого газобетона.
Известно, что ячеистый бетон в процессе эксплуатации подвергается воздействию как физических, так и химических факторов. К физическим факторам относятся: 1) расклинивающее действие влаги при ее замерзании в ячеистом бетоне; 2) попеременное увлажнение и высьь хаиие, а также попеременное нагревание н охлаждение. Химические факторы — это воздействие углекислого га- за воздуха на новообразования, возникающие в процессе тепловлажностной обработки.
В настоящей статье приводятся результаты исследований стойкости газобетонов с объемной массой 550—— 600 ке/лЛ полученных при оптимальном соотношении различных вяжущих и кремнеземистого компонента.
Химический состав использованных материалов приведен в табл. 1. Скорость гашения извести составляла 6—8 лш〃; температура гашения 82—88℃; дисперсность молотой извести-кипелки—4000 с储 1г; дисперсность молотого шлака и песка соответственно 4000 и 2500 см2/г.
ТАБЛИЦА I. ХИМИЧБСКИП СОСТАВ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ В %
Сырье
SiO2
Aid
Fed
СаО
MgO
SO3
П.п.п.
Новоздолбунов- гкий цемент ...
23.51
4,99
3,80
54,29
6,74
3,00
3,54
Коммунарский гранулированный шлак
41,00
6,09
0,25
45,23
7,04
0,27
0
Песок люберецкий
96,36
0,48
1,22
0,97
0
0,12
0,27
Известь-кипелка .
6,15
—
1,13
89,40
1.03
—
1,93
Газобетон готовили при соотношении цемента и песка 1:1 по весу. Для ускорения процесса вспучивания к смеси добавляли 3% извести от веса цемента.
Раствор для газошлакобетона получали из извест- ково- шл а кового вяжущего и песка в соотношепип 1:0,6. Брали такое количество извести, чтобы активность смеси из расчета на содержание СаО соответствовала 8%. Для получения газобетона на смешанном вяжущем готовили смесь из цемента, извести и песка в соогиошсипп 1:1:3. Количество воды затворения брали с таким расче-
ю
гом, ч гобы во всех случаях текучее гь смеси сое га вл яла 22 <1/ по ('уттарду, а темпер;1Т),р;1 смеси равнялась 10℃.
Параллельно с образцами с объемной массой 600—— 550 ,叱/л/ для сравнения готовили образцы того же состава с обьемноп массой 700 кг/м3. Как указывалось ра* нее, одним из факторов, влияющих на образование и развитие микротрещнп, является попеременное увлажнение и высушивание, которое приводит к быстрому расшатыванию структуры н в конечном счете к полному разрушению бетона. Причиной такого необратимого разрушения, как указывал академик Ребиндер, является то, что при увлажнении происходит постепенное растворение мест контакта между отдельными кристалликами, сросшимися в кристаллизационную структуру. При сушке, кроме того, материал разрушается вследствие дифференциального изменения объема, возникающего в наружных и внутренних зонах материала, и появления в связи с этим растягивающих н раскалывающих папряжеппп.
Для изучения влияния попеременного увлажнения и высушивания нригоговлепные образцы после предварительного увлажнения и течение 7 и н последующей сушки в течение 16 ч при температуре 105士5° С испытывали на прочность прп сжатии (образцы размером ")Х 10X1()('川)и прочность при растяжении (раскалывании). Кроме того, определяли динамический модуль упругости (образцы размером 7*7X35 с*).
Наши исследования показали (рис. 1), что прочность па сжатие практически не изменилась через 21 цикл попеременного увлажнения н высушивания, в то время как динамический модуль упругости уже через 4——6 циклов резко снизился с 24 000 до 12 000 кгс/см2, т. е. на 50% для газобетона, п с 22 000 до 18 000 кге^м2, т е. на 18% для газошлгн<обетопа. 11нгереспо отметить, чго динамический модуль упругости у газобетона на смешанном вяжущем после четырех циклов попеременного увлажнения и высушивания снизился па 75—80%. Проведенные сравнительные испытания газобетонов тех же составов, по с объемной массой 700 кг/м3 показали, что через 4 цикла их динамический модуль упругости снижается па 60—65%. Как видно из рис. 1, прочность при сжатии ие является характерным показателем деструктивного процесса, так как на протяжении 21 цикла практически пс меняется. Влияние попеременного замораживания п оттаивания на стойкость газобетонов с объемной
массой 550—600 кг/м3 изучалось в соответствии с ГОСТ 12852—67. Кроме того, изучалось поведение образцов при хранении на крыииюй станции с последующим замораживанием и отгаиванлем.
Как видно нз табл. 2, у всех видов газобетонов независимо от их объемной массы после 50 циклов замораживания и оттаивания коэффициент морозостойкости был равен 1. Никаких следов разрушения при внешнем
^олцуестби аикпиб
Рис. 1. Изменение физпко-мехаппчсских свойств ячеистых бетонов с объемной массой 550——600 ка/心 при переменном увлажнении II высушивании
а — газобетон иа цементе; б — газобетон на смешанном вяжущем;е —■ газошла кобетон
Кс*— прочность при сжатии — контрольная характеристика в кге/см2; о— прочность при растяжении (скалывании) в кас/г.吟
Е ——динамический модуль упругости в кгс/см2} Р — вес образца в ке
ТАБЛ II ЦА 2. МОРОЗОВ lOUKUCTb ЯЧЕЦ( U>! О ЬЕЮПЛ С (“,Ъ「МН011 МАССОП 550—()00 л • w«
Вид бетона
Об^мпал масса фа%- 1и^гскля " а//*’
Количе- С1ВО цнклеч»
Потеря в вссг пекли 50
ЦПКЛ11П в %
Коэффициент морозостойкости
Газобетон
Газобетон па смешанном вяжущем ...-
Газошлакобетои . ♦.
555
575
583
50
50
50
0,7
0,6
0,55
1,0
1,0
0,95
осмотре нс наблюдалось. После года храпения таких лее образцов па крыппюп стапщш с последующим замораживанием п оггапваппем в течение 50 циклов на 8— 10% снижается прочность у газобетона на цементе, на смешанном вяжущем и на 12—14%)гачошлакобетона. Для газобе гопов гех же сое га нов, по с обьемной массой 700 кг]л^ прочность снижалась до 15——12%, потеря же в исси во всех слутях сое га вл я л..1 4—5%.
Ik химические (卜排卩屮(小,вnAcficrBviouuix на стой- i\()ci'i> газобетона с iionioKCifiioii оОъсхнсН массой, мы изучали влияние углекислого газа.
Известно [I, 2J, что ячсистий безъп при определенных влажностных условиях карбонизируется с образованием карбоната кальипя и геля кремневой кислоты. Изучали в оспоипом ячепегыи бетон с ибъемпоп массой 700 к<?/刃з п в.::。. Предсгииляло интерес клк будет яссгп себя газобетон с ибьемпой Aiaccon 55c—-600 n"i" па различных вяжущих в атмосфере со 100% углекислого газа. Стойкость материлла характорпзоволась изменением прочности при сжатии. Дспымлческого модуля уп- ругости п усадки и процессе карбопилации. Методика эгпх исследовании заключалась в следующем. Гоговые образцы после предварпте«1Ы1оп сушки при температуре 10б±5°С помещали в гермегпчсски закрытую камеру над водой, пока материал не приобретал адсорбционную влажность. После этого образцы загружали в карбоии- зацпоииую камеру. Предварительно определяли начальные характеристики газобетонов (прочность при сжатии, при раскалывании, объемную шссу, влажность п содержание СО?). Кроме того, определяли динамический модуль упругости и измеряли длину для нахождения усадки. В процессе карбонизации через заданные промежут-
ки времени (1, 3, 7, 10, 14 ii 20 суток) определяли усадку образцов, динамический модуль упругости, прочность при сжатии н растяжении. Для определения степени карбонизации отбирали дроби с наружной сторо- иы образцов, из середины (па глубине 5 см) и в ироме- точками (на глубине 2,5 см). Полнота карбонизации ха
жутке между этими двумяжутке между этими двумяРис. 2. Кинетика карбонизацииРис. 2. Кинетика карбонизацииво времени ячеистого бетона в зависимости от вида вяжущегово времени ячеистого бетона в зависимости от вида вяжущегорактеризовалась одинако-рактеризовалась одинако-/ — газобетон на цементе; 2 — газобетон на смешанном вяжущем;3 — газошлакобетон/ — газобетон на цементе; 2 — газобетон на смешанном вяжущем;3 — газошлакобетон1010вым содержанием СО2 по всему сечению образцов.
жутке между этими двумя
жутке между этими двумя
Рис. 2. Кинетика карбонизации
Рис. 2. Кинетика карбонизации
во времени ячеистого бетона в зависимости от вида вяжущего
во времени ячеистого бетона в зависимости от вида вяжущего
рактеризовалась одинако-
рактеризовалась одинако-
/ — газобетон на цементе; 2 — газобетон на смешанном вяжущем;
3 — газошлакобетон
/ — газобетон на цементе; 2 — газобетон на смешанном вяжущем;
3 — газошлакобетон
10
10
О ней судили также по увеличению их объемной массы. Результаты определения степени карбонизации приведены на рис. 2. Для газобетона на цементе и для газошлакобетона степень карбонизации через трос суток достигала 18——22, за 10 суток — 80%. Для газобетона на смешанном вяжущем уже через трое суток степень карбонизации составляла 56—58%, и через
суток процесс практически заканчивался. Количествосуток процесс практически заканчивался. Количествопоглощенного углекислого газа для газобетона с объемной массой 550—600 кг/м3 независимо от вида вяжущего составляет 8—11 % веса образца, что соответствует 18— 25% СаСОз н разложению 24—33% одноосновного гид
суток процесс практически заканчивался. Количество
суток процесс практически заканчивался. Количество
росиликата, т. е. почти всего количества новообразований в материале. Можно отметить, что количество разложившихся в материале новообразований хорошо совпадает с определенным рапсе содержанием их в газобетоне с объемной массой 700 кг/м3.
Характер изменения фактической прочности газобетонов различного состава в ходе карбонизации показам в табл. 3. Так, через трое суток карбонизации снижение прочности газобетона на цементе доходит до 18%, через 14 суток — до 30% исходной, а через 20 суток, т. е. при полной карбонизации, прочность снова повышается, достигая 80% первоначальной. Снижение прочности газобетона на смешанном вяжущем составило через трое суток 22%, через 14 суток — 26% и через 20 суток — 26%. Прочность газошлакобетоиа уменьшилась за это время
т Л В Л II И А 3. ИЗМВНЕННЕ ПРОЧ ПОСТ И ГАЗОБЕТОНА С ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ 550—600 кг/м2 В ПРОЦССС1: КЛИБОНИЗЛЦПИ
%к в кес/с"・ при-
Объемная
Время карбонизации
веденная к объемной
масса
массе 600 кг/м3
Вид газобетона
фактичс-
без пред-
скап
и сутках
после
в кг/м'
варитель-
Hoh сушки
сушки
580
35
47
34
45
Газобетои
29
41
14
23
35
20
27
40
595
Газобетон на смешай-
ном вяжущем
570
0
32
44
1
28
44
Г азошлакобетон
3
28
41
14
26
32
20
22
34
соответственно па 7. 27 н 22%. Такой же приблизительно характер изменения прочности наблюдается у высушенного до постоянного веса карбонизированного газо- беюиа.
Характер измспспня динамического модуля упругости для всех видов ячеистого бстопа приблизительно одинаков, он снижается па 25—35%.
Следует отметить, что если у газобетонов различного состава с объемной массой 700 кг/м3 в процессе карбонизации обнаруживается значительное количество раскрытых трещин (хотя прочность на сжатие при этом снижается незначительно), то у газобетонов с объемной массой 500——600 кг/м3 таких явлений не наблюдается.
Усадка газобетонов с объем пой массой 550—600 кг/м3 в процессе карбонизации достигает максимальной величины к 10 суткам н соответствует 1,25—1,35 мм/м.
11аряду с изучением 5садки газобсч'оиов в процессе карбонизации при и(цчояппои нлл/мюсгп была iicc”(、ji() вана полная усадка предварительно карбонизированных в течение 20 суток газобегонов различных составов. Установлено, что полная усадка, т. е. усадка, полученная при высушивании водопасьицсппого кпрбоипзпронапного газобетона до его постоянного веса при нормальных условиях, а затем при температуре 105±5°С, различна п зависит от вида применяемого вяжущего. Как видно из табл. 4, полная усадка газобетона и газошлакобетоиа доходит до 5』——4,7 мм/м, а газобетона па смешанном вяжущем——до 2,7 мм/м. Полная усадка таких же материалов до карбонизации составляет 1,6——1,8 мм/м.
ТАБЛИЦА 4. УСЛДКЛ ГАЗОБЕТОНОВ С ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ 600 ка[мз
Вид бетона
()бьгмиая М.1ССЛ ф.1кТИ- ческая и кг/м1
Полная усадка газобетона в мм/м
Полная усадка карбонизиронап- ПО1 о газобетона в мм/м
Газобетон ...,
580
1,84
5 1
Газошлакобетон ..,
575
1,64
4 7
Газобетон на смешан-
ном вяжущем ....
600
1,60
2,7
ВЫВОДЫ
Атмосферостойкость газобетонов с объемной массой 550—600 кг/м3 на различных вяжуитх выше, чем у газобетонов с объемной массой 700 кг/м3 того ж(* состава.
Несмотря па большое снижение динамического м()Му二 ля упругости у газобетона па смешанном вяжущем при переменном увлажнении н пысупшвапнп, подпкы усадка при карбонизации значитеjh>iio меньше, чем у газобетона на цементе и у газошлакобетоиа.
Коэффициент морозостойкоеги после 50 циклов замо- раживапия и оттаивания выше нормативных требований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Розенфельд Л. М., II с 1?м ап Л. Г. Автоклавный бссце- мептцый газошлакобстои. СтроЙ1идат, 1968.
Розенфельд Л. М., II с й м а и А. Г.» В а с и л ь с в а Т. Д. Влияние карбонизации па физико-механические свойства газошлако- бетона. ЦНИИТЭСтром. Техническая информация, вып. 2. М., 1965.
Ч S5/Q\
Книд. \пм. наук Л. ДА. РО31И М>1;ЛЬЦ.
1шж. Г. Д. ВАСИЛЬЕВА
СПОСОБ ОБЪЕМНОЙ ГИДРОФОБИЗЛЦИИГАЗОБЕТОНА
Высокая влагоемкоегь н гигроскопичность ячеистых бетонов независимо от технологии производства и способа гвердешы позволяет применять их только в зданиях с сухими и нормальными режимами. В помещениях с повышепиоп влажностью применение ячеистых бетонов в настоящее и рем я значительно ограничено. Кроме того, практика показывает, что па строитслыю-моптажпых площадках далеко не всегда создаются благоприятные условия, исключающие увлажнение этих конструкции во время стронтелыю-монтажпых работ п транспортирования изделий.
Какие же факторы влияют на влагоемкость и гигроскопичность ячеистых бетонов?
Известно, что при тсердешш ячеистого бетона часть воды затворения и де г па гидратацию вя/кущего, а большая часть остается свободно!!. Свободная вода, испаряясь из затвердевшего бетона, образует капилляры, которые часто остаются открытыми. Такие поры, особенно большого диаметра, являются причиной пеморозостон- кости, если они заполняются водой пепссрецствеппо при сопрпкосповеппп с нею пли за счет копденс^тпи лара. Boqa зга вп(и\чедствнп замерзает. разр\шая материал. 1 la.'iirnic огкрыгых пор являеггя также причиной деформации и ра крушения ячепстоп) бетона, гак как способ- сгвуег разни I пю в нем в процессе эксплуш ации раз/шч- пого рода дефектов ггр\ к гуры.
Увлажнение материала зависит от способа пропикпо- вопия влаги. Так, при поглощении влаги из воздуха происходит сс адсорбция п конденсация. 11 то н другое явление зависит от структура материала. При соприкосновении с водой наблюдаются смачивание (капиллярный подсос), проникновение влаги под действием гидростатического давления, термодпфф)^зиоипых и других процессов.
При адсорбции образуется адсорбционный слои воды, который вызывает понижение прочности материала. Этот эффект является обратимым или, во всяком случае, 2—10517
может быть вполне обра гпмым, так как при исчезновении адсорбированной воды в процессе высушивания сосста 11 а в лпвастся первоначальная наивысшая прочность, присущая сухому ячеистому бетону. Однако при адсорбции влаги из воздуха наряду с обратимым эффектом понижения прочности газобетона, капиллярные поры которого частично заполняются водой, возникают еще н необратимые эффекты, ведущие к попижепшо прочности, а в конечном счете" и к полному разрушению ячеистого бетона. Такие необратимые эффекты чаще всего появляются при соприкосновении жидкой фазы (воды) с поверхностью ячеистого бетона.
Под действием проникающей по капиллярам воды может происходить довольно быстрое растворение даже малорастворимых новообразований. Причина такого необратимого эффекта под влиянием воды, заполняющей поровую структуру, была в свое время установлена П. А. Ребиндером [2]. Опа заключается в растворении мест контакта между отдельными кристалликами, сросшимися в кристаллизационную структуру. При этом избыток растворенного вещества как бы переносится через раствор и выделяется в порах на свободной поверхности этих кристалликов, в результате чего видимой потери в весе не будет, но прочность сильно понижается. Характер заполнения ячеистого бетона водой при соприкосновении с ней можно представить себе следующим образом: вода вначале поднимается по более крупным капиллярам и по мере движения отсасывается более мелкими. Такое движение воды или капиллярный подсос в значительной степени зависит от количества капилляров, на концах которых наблюдается перепад давления. В ячеистом бетоне, где капилляры переменного сечения расположены хаотически по всему объему тела, всегда имеются капилляры, ориентированные перисндпкулярпо направлениям движения жидкости. Эги капилляры ие участвуют в подсосе воды, так как в них пет перепада давления. К капиллярам, не участвующим в капиллярном подсосе, относятся также замкнутые (тупиковые) поры.
Предварительные работы, которые были проведены в НИИЖБ в 1970 г., а также изучение отечественной п зарубежной литературы [1, 3, 4] показали, что кроме защиты поверхности ячеистого бетона, т. е. создания гидрофобной пленки, может быть предложен более ра-
дпкальпып путь борьбы с капиллярным подсосом. При з门八I до.чгопеч1к)ст1> ячеистых бетонов обеспечпвасгся на уилоиюппем за ечеi заполпешв! капилляров перасшорп- мымп в воде веи;ествами либо создаются условия, при которых стенки капилляров не будут пропускать влагу к новообразованиям.
Было установлено, что большинство гидрофобизиру- ющнх веществ, пригодных для объемной гидрофобиза- цин плотного бетона при обычных способах их введения в смесь, не дают положительного эффекта в производстве автоклавного ячеистого бетона, особенно газобетона.
В настоящей статье приведены результаты исследования влияния некоторых технологических факторов на капиллярный подсос газобетона, а также характеристики предложенного нами способа объемной гидрофобнзации.
Методика определения подсоса заключалась в следующем. Образцы размером 7X7X22 см высушиваются до постоянного веса п погружаются в воду в вертикальном положении на глубину до 3 см в ванну с постоянным уровнем воды. Торцы предварительно очищают от масла, а боковые стороны призмы покрывают парафином.
По истечении 1, 3 ,7, 20, 30, 70 и 100 〃 с момента погружения призмы взвешивают и по разности веса определяют прирост влаги в весовых процентах в образце. Таким способом определяли кинетику капиллярного подсоса во времени и полный капиллярный подсос.
Параллслыю для шлявлеипя эффекта гпдрофобпзп- рующей добавки изучался капиллярный подсос в образцах обычного бетона того же состава и объемной массы. Капиллярпый подсос газобетона вычисляли как среднеарифметическое из результатов испытания трех образцов.
Для изучения влияния некоторых гехнологпческпх (факторов па капиллярный подсос газобетона,:】также для исследования возможности снижения капиллярного подсоса были использованы материалы, химический состав которых указан в табл. 1.
Капиллярный подсос зависит от количества микрокапилляров, образованных за счет воды затворения. На основании этого можно было ожидать, что с увеличением количества воды затворения при изготовлении ячеистой смеси, т. е. с повышением В/Т, капиллярный подсос должен увеличиваться. Для опытов были изготовлены образцы газобетона с объемной массой 60() кг/.и3 п раз-
ТАБЛИЦА 1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В %
Матсриали。°,。2”°, Ог
。 с ^ a s 2 z «■ „ е
Цемент белгородский 20.60 5,13 1,17 63.65 1,95 _? ” 0,15 0,12 — I 73
Песок люберецкий . 96,53 1,30 1,05 0,35 0 75 1 10 ——— 二
Из весть-кип елка.
Луганского комбниа-
та* 6/ 5 0,27 1,13 89,40,03 —————
Шлак Коммунарского
металлургического
завода •・,・・ 41,0 0.25 6,09 15.23 7,04 0.27 — 一 3—
Активность нзвестн CaO+MgO=80,5%.
ным количеством воды затворения, что должно было соответствовать водотвердому отношению 0,4; 0.5 и 0,6. Одновременно были изготовлены такие же образцы с объемной массой 600 闾必,размером 10Х1°Х1° ст для определения предела прочности при сжатии.
ТАВ Л НЦ А 2 УВЕЛИЧЕНИЕ ВЕСА ГАЗОБЕТОНА ПРИ КАПИЛЛЯРНОМ ПОДСОСЕ В % В ЗАВИСИМОСТИ ОТ В/Г
Объемная масса в ма/〃з
В/Г
Время в ч
%к расчетное d кгс/сл2
1
3
7
20
30
70
100
640
0,50
10
13
15
20
23
26
2G
48
633
0,60
14
17
19
22
27
34
34
43
680
0,40
11
14
18
24
29
33
33
11
Как видно из табл. 2, наибольшая прочность н наименьший капиллярный подсос характерны дли гпзсбс- типа с водитверд1лм отношением 0,5. Гак, при 〃/Г, равном 0,5, прочность при сжатии соответствовала 48 кас]с储, а увеличение веса за счет капиллярного подсоса составляло 26%. При 5/Т, равном 0,4 и 0,6, был получен газо■: бетон с прочностью соответственно 41 и 43 кас]с* а увеличение веса за счет капиллярного подсоса было равно 33 и 34%.
Из приведенных данных вндно, что эффективность капиллярного подсоса не столько зависит от величины В/Г, сколько от структуры материала. Капиллярный подсос сильно зависит от объемной массы газобетона, доказательством чему могут служить результата】 соответствующих исследований. 「
Как видно пз рис. 1, с уменьшением объемной мас- <ы, т. с. с увс.и11ч('11ием количества макроиор, полученных в результаге взапмодсйсгвия извести с алюмнппево»! и) дроп, капиллярпып подсос возрастает. Если для объемной массы 970 кг/л^ увеличение веса за счег капиллярного подсоса составляет 16%, то для объемной массы 730 ка/"3 оно доходит до 24%, а для объемной массы 400 欣7力户—до 50% веса образца.
Большую роль играет также тепловлажностная обработка. По данным Ф. М. Иванова [1], с увеличением температуры повышается объем макропор в бетоне, а следовательно, и его проиицаемоегь. Чтобы выяснить, как влияет тсиловлажпостиая обработка ячеистого бетона на капиллярный подсос, были изготовлены две партии образцов газозолобетона с объемной массой 700 ЕгДи3 одного и того же состава. В одном случае образцы были подвергнуты пропариванию при 95° С при нормальном давлении, а в другом — запариванию. Капиллярный подсос запаренного ячеистого бетона выше, чем пропаренного, па 40—50% (рис. 2).
Таким образом, данные, полученные нами, также подтвердили закономерность, на которую указывает Ф. М. Иванов.
В процессе изучения характера капиллярного подсоса в ячеистом бетоне и способов его понижения бил предложен iiOBi>iii способ гидр()(|)об11за1ии[ ячсисто1ч)бетона. Он за ключ ас гся н юм, пго биг)м марки 3 или ц>)гос инертное нерастворимое в соде твердое вещество с температурой плавления не ниже 50 и пе выше 170° С тонко размал1>1вается сснисс 门 ю с известия ком нлн другим ми- iiep;iJii»in,iM ik'iHeciiuui (jp.ij. износп». hccdk и 二屮).Bi»i- jo ycranoBJieiio, чю добавка гакон смеси 底 я чепе тому бетону (независимо от вяжущего) в количестве 3% пз расчсга па чистый битум от веса сухих компонентов бетона снижает капиллярный подсос ячеистого бетона через 1 q с 19 до 5%, а через 100 ч—с 24 до 10%.
Особенно эффективна такая добавка к теплоизоляционному ячеистому бетону. Так, например (рис. 3), если через 1 ч контрольные образцы газобетона па смешанном вяжущем с объемной массой 450 Kz/jQ увеличились в весе за счет капиллярного подсоса па 25%, а через сутки на 36%, то образцы такого же газобетона, но с добавкой 1()% бигума увеличились в весе за счет капиллярного подсоса па 4,5 и 9%. Через 100 ч количество
|8?б/4/2/о86420
g 9。电§ тт工dHlflrnuD*
Рис. 1. Влияние объ-емной массы на ка-пиллярный подсос га-зобетона на смешан-ном вяжущем
=
кгс/CM'i
2— у г= &сж=
=555
кг/м3.
-39
кгс/сл^
3—у = &*=
=665
«г/лэ.
=57
кгс,см2-
4 — У —
=730
кг/м3.
"с*=
-88
кгс/сж2;
5 一 y^
/ —• V 495 кг/ж8, Ксж=
=970 ха/лР
4 5 7 8 1020 30 5。70S0^
Время 6 V
Рис. 2. Влияние теп- ловлажностной обработки на капиллярный подсос газозол о- бетона
/ —7=617 кг/м9, &сж= «®27 кгс/см2, пропаривание при f=90° С; 2—V = =600 кг/м\ {ж = =44 кгс/см2, запарив.) нме при Р=9 аг
X 9 z喈匸 rndHlnmubw
1 J 4 J 6789Ю 押 30W 505070 SS'OO 8卩ем* 5 и
Рис. 3. Влияние битума на капиллярный подсос теплоизоляционного газобетона иа смешанном вяжущем
/ — V=455 лг/лл, /?сж = 14 кге/см? без добавки, 2 - у =
•=420 кг/м3, /?сж =lG кас/саС с 10% битума от веса сухихвеществ
впитанной воды в гидрофобизированном образце возросло до 13% веса образца, в то время как контрольные образцы увеличились в весе на 44%.
Еще больший эффект наблюдается в опытах с теплоизоляционным материалом из газозолосиликата (рис. 4). Если контрольные образцы газозолосиликата с объемной массой 300 кг/м3 в течение суток набирают влг)ги до93% по весу, то такие же образцы, но с добавкой битума в количестве 8% веса сухих веществ увеличились в весе только на 15%. Количество впитываемой влаги практически не меняется при дальнейшем нахождении образца в воде.
Чтобы установить, как влияет добавка битума на сорбционные свойства ячеистого бетона, были изготовлены образцы газобетона размером ЮХЮХЮ см и а раз- яых вяжущих, с объемной массой 600 кг/мг с добавкой бнтума и без добавки (контрольные). После автоклавной обработки готовили пластины размером 10ХЮХ XL5 см, которые помещали над водой в закрытом эксикаторе.
1 Л Б Л И Ц л 3. ВЛИЯНИЕ ОЬЪЕМПОЙ Г11ДРОФОЫ13ЛЦ11ИНА адсорбцию газобетон л
Вид газобетонаВид газобетонаПродол житслыюсть ил хождения образцов надводой к сутках
Вид газобетона
Вид газобетона
2 I 5 I 12 I 20 J 23 J 39 | 48 | 52
Увеличение веса образца в %
660 (i255•4.71Y;'木> У5803.775.259552,161,50(注02.GI4J75905im,河660 (i255•4.71Y;'木> У5803.775.259552,161,50(注02.GI4J75905im,河Газобегон на цементе ....То же ・...Газобетон па смешанном вяжущем То же ...,ГазошлакобстопГазобегон на цементе ....То же ・...Газобетон па смешанном вяжущем То же ...,ГазошлакобстопЯ.269,9611,013277JQ8.76%:Mi(>.(►•)7.5ЛX.K35,U95.GHЯ.269,9611,013277JQ8.76%:Mi(>.(►•)7.5ЛX.K35,U95.GH12.69.0-112,5)9,:W12,70 9,31.12,9513.2513,239,9710,5110.aB,2I9.2,9戸G,326;72b.7,,12.69.0-112,5)9,:W12,70 9,31.12,9513.2513,239,9710,5110.aB,2I9.2,9戸G,326;72b.7,,
660 (i25
5
•4.71
Y;
'木> У
580
3.77
5.2
595
5
2,16
1,50
(注0
2.GI
4J7
590
5
im
,河
660 (i25
5
•4.71
Y;
'木> У
580
3.77
5.2
595
5
2,16
1,50
(注0
2.GI
4J7
590
5
im
,河
Газобегон на цементе ....
То же ・...
Газобетон па смешанном вяжущем
То же ...,
Газошлакобстоп
Газобегон на цементе ....
То же ・...
Газобетон па смешанном вяжущем
То же ...,
Газошлакобстоп
Я.26
9,96
11,01
327
7JQ
8.76
%:Mi
(>.(►•)
7.5Л
X.K3
5,U9
5.GH
Я.26
9,96
11,01
327
7JQ
8.76
%:Mi
(>.(►•)
7.5Л
X.K3
5,U9
5.GH
12.6
9.0-1
12,5)
9,:W
12,70 9,31.
12,95
13.25
13,23
9,97
10,51
10.a
B,2I
9.2,
9戸
G,32
6;72
b.7,,
12.6
9.0-1
12,5)
9,:W
12,70 9,31.
12,95
13.25
13,23
9,97
10,51
10.a
B,2I
9.2,
9戸
G,32
6;72
b.7,,
端端23" 5Время А сутках23" 5Время А сутках6 7 6 9 川6 7 6 9 川放%用仞功%"加0-ё^^с n_q工 d^JnuDH放%用仞功%"加0-ё^^с n_q工 d^JnuDH
端
端
23" 5
Время А сутках
23" 5
Время А сутках
6 7 6 9 川
6 7 6 9 川
放%用仞功%"加0
-ё^^с n_q工 d^JnuDH
放%用仞功%"加0
-ё^^с n_q工 d^JnuDH
Рнс. 4. Влияниебитума па капил-лярный подсос га-зозолосилнката
/ 一 газозолосиликат, ? =300 кг[^\ 2—то же +8% битума
Как видно из табл. 3, добавка битума в количестве 5% к газобетону независимо от вида вяжущего снижает адсорбцию до 30%. Такое же явление наблюдается при испытании газобетона на паропропицаемость.
Интересно отметить, что десорбция влаги из гидро- фобизированных образцов газобетона в лабораторных условиях такая же, как и у образцов из негидрофобизи- рованпого газобетона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
L Иванов Ф. М. Структура и свойства цементных растворов. —В кн.: «Физико-химическая механика дисперсных структур», М“ «Наука», 1966.
Р е б п н д е р П. А. Сборник, посвященный академику П. Н. Лазареву. ОНТИ ХИМТЕОРЕТ. Л.» 1956.
Розенфельд Л. М., Беньяминович И. М., Берези н Н. Н. Влияние синтетических смол и кремнеоргалическпх соеди-
пенни ни сиопсгва i cijuin/kikoorioiij. - В ml: sd кжышсиис до.'нивсч- n(,ciii панелей п< ячеигпдх Gerouoz Сб. статей под редакцией I: С. ('пл.кикова. AV, (лрошвда!, 1965.
К Г у р к с с т а н о в Г. Л. Способ получения водонепроницаемости бетона iiponiiTkoii его полистиролом, — В ки_: «Тоннельные от- .ic.ikii и« сбориот /Железобетона^. Траисжслдори ^ат, 1956.
Кандидаты техн, паук А. Т. БАРАНОВ, Т. А. УХОВА,инженеры JI. С. УСОВА, Р. X. КУЛИЕВ
ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНАДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО СТОЙКОСТИв условиях высокой ВЛАЖНОСТИ
От ячеистых бетонов, применяемых в ограждающих конструкциях, требуется высокая стойкость под влиянием различных атмосферных факторов, п в первую очередь стойкость в условиях воздействия переменных положительных и отрицательных температур. Кроме того, в ряде случаев необходима повышенная стойкость при влажности сверх 70%, хотя при этом ячеистый бетой является недостаточно стойким материалом [5, 6].
Повышение стойкости бетонов в этих условиях может быть достигнуто следующими способами:
1<ол1,мата1и1еп (заполнением) порового пространства бетона;
нанесением на поверхность бетона покрытии из материалов, имеющих значительно меньшую проницаемость, чем бетон;
обработкой поверхности бе гопа ппрофобпзатора- *ш и веществами, химически реагирующими с минералами цеменгноге» камня и образ'чощнми при этом нерастворимые соединения.
Исследования, проведенные в лаборатории ячеистых бетонов и конструкций [2, 3], показали, что самым надежным способом защиты ячеистого бетона является его объемная гпдрофобизацня. Наиболее экономичным и технически простым приемом гидрофобпзацип ячеистого бетона является введение в состав сырьевой смеси специальных добавок. Гидрофобизирующимп добавками могут быть битум и одпп из отходов переработки нефти —
индепоалкплоаромаiичс'ская смола (11Л(^). 11п;ке приводятся результата подбора оптимального состава гпдро- (|>оби()го ячеисгого beroiui с добаикон НАС, когорып приводился с применением математических мстдов планирования экспсримеига [ 1, 4|. В качестве параметрон оптимизации при подборе состава ячеистого бетона были приняты прочность бетона при сжатии, гпк как введение в состав ячеистого бетона гидрофобных добавок, в большинстве случаев приводит к сии/кению прочности, а также величина капиллярного подсоса, определяющая такие важные свойства, как морозостойкость и долговечность.
Исследования проводили на пенобетоне. Оптимальный состав пенобетона подбирали в зависимости от четырех технологических факторов: количества гидрофобной добавки (%i), состава межпустотного материала, характеризуемого отношением веса кремнеземистого компонента к весу цемента (х2У, текучести (%з) н температуры бетонной смеси (х4).
В табл. 1 приведены значения основного уровня изучаемых переменных, которые были выбраны на основании результатов предшествующих исследований, указаны значения интервала варьирования, значения верхнего и нижнего уровнен переменных.
ТАБЛИЦА I. УСЛОВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ПРИ ПОДБОРЕ СОСТАВА ПЕНОБЕТОНА
Показатели
м
厶
*3
尤
Основной уровень х。...
0,75
0,75
22
25
Интервал варьирования х .
0,25
0,25
4
5
Верхний уровень (+1)..
1,00
0,50
1,00
26
30
Нижний уровень (—1)..
0,50
18
20
При планировании эксперимента использована дробная реплика 23, позволившая по результатам восьми опытов определить зависимость прочности (1) и капиллярного подсоса (2) от исследуемых факторов:
R = 24,4 — 1,3/+ 3,5/+ 1,4/+ 1,5 芻; (1)
К = 17,7 + 2 / + 2,5 *2 + 4,2 %.(2)
、)iii липенные jjiuiciiMocni оы.ш нс:..mi, ;(>влны д.1Я проведения <кк|)уюго в<)сх<>Л\денпя» по иоверхиосш це- ,1св()й функции /\ Лчя /ииркенмя м ii:iu[“ih”(、iuui к кру того «осхожлсппя?' независимее переменные поменялись пропорционально произведению соотвсгсгв^ ющих коэффициентов регрессии “з интервал варьирования переменных.
В результате проведения опытов на данном этапе эксперимента был получен ячспстып бе гоп с объемной массой 600 кг/м^, прочность которого 60 кгс/см2. Были \ стаиовлспы технологические параметры (сое гав сырьевой смеси, температура и текучесть бетонной смеси, а Iа—ке расход гидрофобной добавки), обеспечивающие получение бетона такой прочности.
На втором этапе эксперимента было исследовано влияние расхода гидрофобной добавки и объемной мас- сы бетона па величину капиллярного подсоса.
Для этой цели было использовано центральное композиционное рогатабелыюе планирование для двух переменных. Матрица планирования включала 4 точки куба (перебор возможных сочетаний 《十1》и 《一1» для двух факторов, равный 22; 5 точек в центре куба при х=0 и 4 «звездные» точки, вынесенные на расстояние 。=土1,41). Центральной точке соответствовал бе гон, характеризуемый наименьшим капиллярным подсосом if высокой прочностью, полученный на первом этапе эксперимента. Расход гидрофобной добавки к бетону этого состава равен 0,7% веса цемента, отношение веса кремнеземистого компонента к весу цемента — 1, температура бетонной смеси 25° С. Два последних технологических фактора па рассматриваемом этапе эксперимента поддерживались на заданном уровне.
На основании экспериментальных данных, полученных при реализации этого плана, были подсчитаны коэффициенты регрессии в соответствии с методикой, изложенной в работе [4]. В результате расчетов получили зависимость капиллярного подсоса от содержания добавки (%i) и объемной массы ячеистого бетона (х2)
К - 7,51 — 4,01 X]— 3,88/+ 1,。1.% +
+ 5,22 对斗 6,24 写. (3)
Проверка полученного уравнения показала, что оно является адекватным, так как фактическое значение
критерия Фишера меньше, чем его табличное значение, взятое для 5%-лого уровня значимости.
Результаты расчета ошибок в определении коэффициентов регрессии и критические значения 瓦,必,勿,6;ь ниже которых коэффициенты
в уравнении не значимы,при 5 %-ном уровне зна-чимости показали, чтов уравнении не значимы,при 5 %-ном уровне зна-чимости показали, чтоРис. 1. Величина капиллярного подсоса пенобетона в зависимости от содержания добавки НАС н объемной массыРис. 1. Величина капиллярного подсоса пенобетона в зависимости от содержания добавки НАС н объемной массы^ ^5 ап頁S--S3^ ^5 ап頁S--S3незначимымнезначимымявляетсяявляетсялишь коэффициент при Х1Х2-
в уравнении не значимы,при 5 %-ном уровне зна-чимости показали, что
в уравнении не значимы,при 5 %-ном уровне зна-чимости показали, что
Рис. 1. Величина капиллярного подсоса пенобетона в зависимости от содержания добавки НАС н объемной массы
Рис. 1. Величина капиллярного подсоса пенобетона в зависимости от содержания добавки НАС н объемной массы
^ ^5 ап頁S--S3
^ ^5 ап頁S--S3
незначимым
незначимым
является
является
На рис. 1 показана зависимость капиллярного. подсоса ячеистого бетона от содержания добавки НАС и объемной массы ячеистого бетона. На нем точки факторного пространства, фиксирующие одинаковую величину капиллярного подсоса, соединены линиями, которые можно назвать линиями равного капиллярного
подсоса. Из этого рисунка следует, что существует область факторного пространства, характеризующаяся сравнительно небольшим капиллярным подсосом, что показательно для ячеистого бетона с объемной массой 650—700 кг/м3 н содержанием добавки от 0,7 до 1 % веса цемента.
Испол ьзуя ураснепие (3), на шли точку, соответствующую минимальному капиллярному подсосу. Расчетное значение капиллярного подсоса в этой точке составляет 5%.
Для проверки правильности результатов, представленных на рис. 1, полученных на основании уравнения (3), были поставлены дополнительные опыты is точках факторного пространства, координаты которых представлены в табл. 2.
Из данных табл. 2 следует, что расчетные и экспериментальные значения капиллярного подсоса совпадают в пределах ошибки опыта.
В результате эксперимента был подобран состав бетона, характеризуюпщпся капиллярным подсосом, рав- ным 5,7%, что в 3 раза меньше, чем капиллярный подсос
TAIiJIHHA 2. КАПИЛЛЯРПЫП ПОДСОС ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА С довлвклми ПЛС
№ опыта
丸
*2
Капиллярны Л полсос в % по песу
расчетные значения
экспе риме птальиые значения
—!
—1
28,8
26,4
—1
0
18,2
16,8
—1
+1
17,8
17,7
0
0
5,0
5,7
+ 1
—1
17,8
15,3
+ 1
0
8,7
+1
+1
12
12,3
ячеистого бе гопа с об ьсмной массой 600 кг/м3 без добавок.
На основаппи данных по прочности, полученных при реализации этого плана, рассчитана зависимость прочности ячеистого бетона от содержания в нем добавки И ЛС и объемной массы
R = 37 0,28 巧 1 17,8 9/—1,86 % — +
+ 1,50拝+3,88博⑷
Проверка адскватвостн полученного уравнения показала, что оно хорошо описывает зависимость прочности ог объемной массы ячеистого бетона и содержания в пом добавки IIА С.
Результаты расчета ошибок в опрсаенеинн коэффициентов регрессии п критических их значений показали, что коэффициенты при .ti, х^:, и х; явгшются незначимыми. Поэтому в окончательном виде уравнение прочности может быгь представлено в слс^уюпем виде
R 二 37 + 17,9 х.-1-3,88 4
I la рис. 2 показана зависимость прочности ячеистого бетона от его объемной массы и содержания в нем добавок ИЛС. Лнннямн соединены точки факторного пространства, соответствующие бетону одинаковой прочности (линии равной прочности).
Анализ зависимости прочности от изучаемых факторов показывает, что ввечение добавки НАС приводит к некоторому снижению прочности. При згом величина снижения прочности практически не 一;апнснт пт колпче-
Рис. 2. Прочность пенобетона в зависимости от содержания добавки ИАС и объемной массыРис. 2. Прочность пенобетона в зависимости от содержания добавки ИАС и объемной массы3131
Рис. 2. Прочность пенобетона в зависимости от содержания добавки ИАС и объемной массы
Рис. 2. Прочность пенобетона в зависимости от содержания добавки ИАС и объемной массы
31
31
ствп шк'дсиноп добавки,;】само еппжеинг прочноегп па ходится в пределах ошибки опыта. Прочность оптимального, с точки зрения капиллярного подсоса, состава ячеистого бетона равна 37 кгс/см2, что незначительно отличается от прочности ячеистого бетона без добавок (38,7 кгс/см2).
Этот состав ячеистого бетона с добавкой ИЛС был испытан на стойкость к циклическому воздействию по-
ложительных и отрицательных температур в интервале от +40° С до ——40° С при повышенной влажности (90%). Испытания проводились в термоба рока мерс типа 《Нема》с автоматическим регулированном температуры и влажности.
К основной камере была подсоединена вторая камера, в которой поддерживалась постоянная температура и заданная влажность. Обойма с испытываемыми образцами была установлена между камерами, н образцы подвергались воздействию повышенной влажности, с одной стороны, и переменных положительных и отрицательных температур ——с другой.
В табл. 3 показано изменение динамического модуля упругости и прочности образцов с добавкой ИАС и без нее при циклическом воздействии переменных положительных и отрицательных температур и повышенной
30
влажности. Из дпниих лон таилшцл следует, чю мне丿к ипе в состав пспобсгопл гидрофобной добснжи способег- иуег повышен ню его cioiikocni.
(Ч1ИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Адлер Ю. П. Введение в георню планирования экспериментов. «Металлургия», 1969.
Баранов А. Т.» Ухова Т. А., Иванова Л. А. О применении ячеистых бетонов в ограждающих конструкциях производственных цехов с повышенной влажностью.——Научно-техническая информация. Серия «Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих», ВПИПЭСМ, вып. 5, 1970.
Баранов А. Т.» Ухова Т. А.» И в а п о в а Л. А. Исследование стойкости ячеистых бс гопов при одностороннем возле нс гвп и переменных температур. — В ки.: «Технология строительных материалов и изделии». Материалы I Ниучпо-юхицчсской коифсрсицин ЦН11ИЭПСельстроя, Апрелевка, 1970.
Вознесенский В. А. Статистические решения в технологических задачах. Кишинев, 1969.
С и л а е н к о в Е. С. Повышение долговечности панелей из ячеистых бетонов. Свердловск, 1965.
С и л а е и к о в Е. С., Г р н ш к о II. М. н др. Нормирование водозащитных свойств отделочных покрытии фасадной поверхности панелей нз ячеистых бетонов. Тру.чы Ур.1льского Промсгропишь проекта, № 20, Свердловск, 19G8.
Кандидаты техн, наук Т. А. УХОВА, Л. Т. БАРАНОВ,ппж. Л. С. УСОВА
КАЧЕСТВО МАКРОПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫИ ПРОЧНОСТЬ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Прочность it долговечность такого материала, как ячеистый бетон, определяется помимо свопсгв межпустотного материала качеством его макропористой структуры. В лаборатории ячеистых бетонов н конструкций НИИЖБ совместно с кафедрой физики МИ С И им. В. В. Куйбышева разработана методика количественной оценки качества такой структуры [I, 2]. Эта методика предусматривает аппаратурный контроль. Для оценки качества структуры ячеистого бетона применяется фотоэлектронная установка, разработанная сотрудниками кафедры физики МИСИ им. В. В. Куйбышева [3].
В данных исследованиях мы применяли фотоэлскг- ройную установку, работающую по методу площадей,
卜()1(屮;IV U|)t' 1,11.1 Ш;1Ч(*113 I. 1Я И.спрсге ,lll.l.U!3.! КЛЧГС 1 П.1 |*||>\кгуры H'lrucioio б('1оиа (рис. I). KpiiicpiicM оцеп- ■ и |>ы.I I нрипм I I чигтфспч r.::ik|)oii(>|)::; икч и ()ьчичн ic.ibiiiiM ocoueinsocib даино/! фою^кчхipoinioii vciановкп i;i, ч го качество макропористой стр\ ь г\ ры определяют но показаниям стрелочного j. i с к 1 р о 11 з мср и i елы i о г о при- пора ——вольтметра ^ффсмивп^х значений, то нозволя-
卩山 I Ф()т(г).1гмр(|]п|;1ч ^гтпк'вк.! дли jKiiipccc-:in.;.Tiiи качества М Il\pi4.-'|H'*: r^H VI*1) KI) |'1| чцсисюги (,*・J、"I」
ст быстро полечить информацию. При этом показание / / вольтметра э(|к|)иктивиых ni«i4(4inii пропорционально дне- ^^ нерсип норнсюсги исс.к* qczi”” uciuh.i | 11.
Ihi/Kc приведены рез\.1ы а гы псе. »c юилпы глпянпя основных гехипл^глчсских флпторов (гсхупестп и темле- р;"\[)1,1 ис\от.нс1\)раствора, состава н оПъемнои массы ««iciicioii) б(чо!Г1) не 1кч\аз<п(*ль книг зз ц прочноегь ячеистого бетона.
Ila iiepuoii стадии исследования ;i、cucpu、c[ про- подигшеь по схеме греко-лат шского квадрата [5], что "i,?h()jhjio оценить степень «гчпянпя всех этих факторов м,1 качество г;н屮;)порнстон сгрукг}ры п прочнее.ь ячеистого бетона.
> резулыачг проведения ЭкСлернменгов и стагистнче- с\')п обрабепкр ?{;чшы\ с прп'лспснпсм исг^доп лиспер-
3-105
сиониого анализа рсзу.'н»га н)и эксиеримопга усгаиовле- по следующее.
I I:ih6()jii,hi”' и.чнишн* п;1 прочпосн. и показа гель к а мест в a Mai、poii3[)iMT()ii с грум уры оказывасг обьемпая масса ячеистого бсгопа (габл. I, 2). При этом выявлено, что зависимости ирочшич и и показа i с л я качества ^ai;- ропористой структура ог объемной массы (рис. 2) име
ют нелинейный характер. Поэтому целесообразно изучать в отдельности влияние технологических факторов для бетонов с различной объемной массой.
ТАБЛИЦА 1. ВЛИЯНИЕ ГСХНОЛОГИЧЕСКИх ФАКТОРОВ НА ПРОЧНОСТЬ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
по ДАННЫМ ДИСПИРСПОПного лнллпзл
Технологические
факторы
Средний квадрат
2 к
日§ 3 2
2言工
Текучесть бстошюп смесн
Температура бетонной смеси
Объемная масса бе- тона Состав межпусто гпого материала
Неучтенные факторы .
61
89
2531
326
82
4
4
4
4
108
15,25
22,25
632,75
81,50 0,7G
15,25
22,25
632,75
81,50
3,49
3,49
3,49
3,49
N4
1 А 1> Л 11 11 \ 2. ВЛПЯ1НН II ХПО.ИО1 ПЧ1 ( MIX ФХКЮРОВ
II \ 11 Ok \ J \1ГЛ1» К\Ч1Ч ГВ \ MXKPOIIOPIK ion < I in kl 1 ГЫ ИЧ1 ИС ГЫХ ы ГОПОВ ПО Д Mill ММ Д«1С1!Г1»ГНО1Ш()1 о \н\лпзл
h,、jxw)i нисскнг фаi*.тиры
匸 ртдинП ЫЧ/Н*'И
г
詫
二二二 i ^005
奉
◎谷L
Текучесть^стопной
с”ос”....
49
4
12,”
5.3"
3,32
Тстлпературя бе i опции смеси .....,
71
]
17,75
7.75
3,32
Об】《、”1ая масса Ос- ■ CIIJ
1心
4
201.25
I27.IA
3,32
Сое ГЛВ MOKliyCTOl 1101 о
м<1 гериала ....
21
4
,,
2J,2
3,32
Неучтенные факторы .
НК)
8.〉
2.29
—
Ha npoMiKKiL ячепсюго 6cгопа (габл. 1) существенное воздействие оказывают следующие технологические факторы, которые по степени влнзишя могут быть рас- пило/кеш»! в Т31й)п носле.ювателыюсi п: состав межпустотного материала, характеризуемы!' отношением веса кремнеземистого компонент т к ne'iriiTV, температура бетонной смеси, се пластичность. Показаiиль качества макропористой структуры (табл. 2) по многом зависит от температуры и пластичности "бетспиоп смссгг. Влияние состана-межиустотлогс^ мптернпна на качество макропористой структуры сгатнстичсскн не до«<азано.
Поскольку па прочность н ноказатслт* качества макропористой структуры существенное воздействие оказывают тсмпсрат\ ра н тскучссгь бстоишм! смссп. л влияние (Ю1>гми()11 массы в обоих случаях Ск нс чем в 20 раз превышаег в.чиянпс ipyi-iix гемпккпчтсских 巾акторов, количесгвепнз^ю зависимость между показателем качества макропористой структура и прочностью устанавливав ли при постоянных объемной 'iacce н составе межпустот- нсго материала ячеистого бетона.
В табл. 3 приведены результачн намеренна показателя качества макропористой структуры ячеистого бетона п прочности трех серин образцов с обьемной массой 600 и 800 кг/м3. Зависимость прочности образцов этих серий от показателя качества макропористой структуры, измеренного при разных диаметрах апертурной диафрагмы, носит пипепный характер (рис. 3). Необходимо от-
35357 ■
35
35
ТАБЛИЦА 3. ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ И ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА МАКРОСТРУКТУРЫ ОТ ТЕКУЧЕСТИ БЕТОШЮЛ СМЕСИ
в/т
Тену・ честь П ГУ
Объемная масса бетона к кг/м'
L 11
КJU,СА尸
Пока QTCjib качества макроструктуры при
J “5 ми J
4 Н) мм
J i |!i川川1 J ‘0用愚
0,41
25
593
41
55
92
135
0,37
22
530
32
70
92
128
0,35
19
549
23
ЮЗ
169
217
0,47
30
590
46
62
78
из
0,42
28
614
45
52
82
114
0,37
26
590
42
65
94
134
0,35
23
594
32
115
174
217
0,33
20
599
28
119
175
259
0,44
28
796
98
45
67
101
0,41
24
811
112
2G
48
0,38
20
786
87
49
70
Ill
0,35
16
782
85
52
10(
162
0,33
12
769
95
47
88
120
метить, что показатели качества макропористой структуры неодинаковы при разных диаметрах апертурной диафрагмы.
Наиболее четко зависимость прочности от качества макропористой структуры проявляется в замерах при
/_d=5 мм; 2 —d=lO мм; 3-d —15 川〃,4-~〃二20 〃n/_d=5 мм; 2 —d=lO мм; 3-d —15 川〃,4-~〃二20 〃nРис. 3. Заппсимос1Ь прочиосгп пенобетона 丫二 G00 кг!«3 от качестваего макропористой структуры
/_d=5 мм; 2 —d=lO мм; 3-d —15 川〃,4-~〃二20 〃n
/_d=5 мм; 2 —d=lO мм; 3-d —15 川〃,4-~〃二20 〃n
3G
диаметре апертурной диафрагмы 10 мм, что согласуется с данными, полученными па фотоэлектронной установке, работающей по методу хорд [ 1J.
Поскольку зависимость прочности от показателя ка- чества макропористой счрукчуры iimcci .шиюнпып характер, для выражения ”oii зависимости принимаем уравнение прямой
R^MR + r^-^-M^(I)
где - R — прочность ячеистого бетона при сжатии в кас/с紹; 〃3寺——показатель качества макропористой структуры;
г —коэффициент корреляции между 小小 н Rc川;/ ——сроднее квадратическое oti^oikmiiiv прочности;
°〃5本—среднее квадратическое отклонение показателя качества структуры;
"r—математическое ожидание прочниси: при сжатии в кгс/с』?,
М〃 一 математическое ожидание показателя качества макропористой структуры.
Результаты статистической обработки экспериментальных данных по влиянию качества макропористой структуры на прочность пенобетона 丫=二600 кг/м3 приведены в табл. 4.
1 А Б Л И Ц А 4. ПОКАЗАТЕЛ И КАЧЕСТВА МАКРОПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ Н ПРОЧНОСТИ ПЕНОБЕТОНА, ? 600 кг}^
Статистические величпны
Эффективнее значение НЛВрЯМ1С1П(Я N 外卜
Предел прочности нри сжатии в м「'г*Н
〃
4s
4s
м
SI
31
0
27.05
8.48
'т
9.59
3.01
匕%
33
24
r-r-mr
—0,82; ±0,12
—
г
тг
6,83、4
Подставив эти значения в формулу (I), получим зависимость прочности пенобетона 丫=600印己/."3 от показателя качества макрогюрпстоп структуры:
R _ 56 — 0,25 〃卄 (2
Аналогичным способом 1ияведсна количественная зависимость между прочностью и показателем качества макропорнегоп сгрумуры для непибсчони, у КПП /、」/“'
R = 133— 1,88%(3)
и для газобетона, у=600 кг/м2
R -= 62,60,31 нэф.(4)
Для определения возможной погрешности вычислена средняя ошибка уравнений по формуле
ni 土。厶 /1 —产•(5)
Для пенобетона: 丫=600 к?/九з;机=2,79 кгс/см2.
Для газобетона: 丫=600 кг]* т = 5,38 кгс/см2.
Почему же ошибка при использовании уравнения (4 j больше, чем дает уравнение (2)?
Результаты измерения качества макропористой. структуры пенобетона и газобетона, по которым подсчитаны их дисперсии, средние квадратические отклонения 11 коэффициенты изменчивости, показали, uro k()3(|)c|hiiui- ент изменчивости показателя качества макропористой структуры образцов из газобетона почти в 1,5 раза превышает соответствующий коэффициент изменчивости! образцов из пенобетона (табл. 5). Следствием этого и яв> ляется большая погрешность зависимости прочности от качества макроструктуры газобетона, чем соответствующего уравнения для пенобетона.
I А Б Л И Ц Л 5. ВЛИЯНИЕ ВИДА ЯЧЕИСТОГО БЕ1ОПЛ ПЛ КОЭФФIIЦИ1'ПТ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПОКАЗАТЕЛЯ МАКРОПОРИСТОСТИ
Вид бетона
Объемная масса бетона в кг/л*3
Статистические величины
М
0
V. %
Пенобетон ...
600
65
79,6
8.9
13,6
Газобетон ...
600
63
146
12,2
19,3
Исследования показали, что эффективным способом уменьшения ошибки уравнения является увеличение объема получаемой информации путем перехода па сплошное сканирование образца.
(IHICOK .'ПГ11Ч,АТУ1?Ы
I Ь .1 \ I и 5i p i> n к 11 , N :i h с и м о h .1 11, В .1 p :\ 11 о в \ T., I •• * II N \ \ Ab nil Hi t h' 1011.111114 linpih H'l Ih ll.l ф<>||» >.irh l|HH!llini ?' r:iii“Hi、c.・ hm(>n<-K;bi .'i;i(»op.i lopiiMN, I9b8. № I
-В a x i ii '1 p о в 1\. 11 Ге()?с1пч<\ ки1' випрогн hz ihuvcrReiuipt о мч!^| .к мшпчгско!(>〈utwiuj 《3,1 Вадек j〉i jaHupa горня», 19С)8, № 4
к Б а х 1 и я р(J в К. II., Максимов .'I IL, I)а п а и о в А. Т._ 、,、什 н а Т. А. Экспрс1*с-мст(Г1 оценки клчестна макрипорш гоп стр) к iypu ячспсто! и бетона - В kii «CoBCpniciicTBoBaiiiic icxno.ioriin п йогитрукцпп и ячеистых бетонов». Строипздат, 1971.
4. Бахтияров К. LL, Максимов Л. Г1, Баранов А. Т., А к? в а Т А., Л п с о в А. А. Влияние мак]юпорпстой структуры на criijii. тва ячеистог о Сетона. ~ В кн.: «Совершеястпр^ашк- Texifo.ioniii м к* ^1стр)кцнп и j ячеистых бетон 灯 р>, Стро Гнид а г, 1971.
X и к с Ч. Основные принципы n.iaiiiip«iH«iiiiiH эксперимента.
Квпдндшы 1С\П. наук А. Т. БАРАНОВ. Г А. УХОВЛ,инженеры Л. С. УСОВА, К. С. ВОЛКОВА
ОПЫТ ПРНМЕНЕННЯ ДОБАВОК ДОЛОМИТАПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АВТОКЛАВНОГОГАЗОБЕТОНА
Возможное 1Ь замены 15 25% пормандцемепга при производстве автоклавного газобетона молотым изсест- няком без снижения его прочности была установлена II. П. Будниковым, Л. Т. Барановым и Л. Л Воробьевым [2].
В настоящей статье приведены рсзу.1ьгаты ucc.ieio- ваиня влияния добавок молотого до/юмн га на прочность автоклавного газобетона, 丫=700 кг/л^. В процессе изуче- н〃н применялись математические методы планирования эксперимента [1,3].
6blгю исследовано воздействие двух факторов на прочность газобетона: соотношения между кремнеземн・ елям компонентом и цементом (С) н расхода добавки логюынта в % от веса цемента.
Основные условия планирования эксперимента приведены в табл. 1.
Для получения газобетона были использованы сле- лчющие материалы: портландцемент Волховского заво- 二а марки 400, кварцевый песок Люберецкого карьера с
ТАБЛИЦА J. УРОВНИ ВЛРЫ1РОВЛ11ИЯ ГЕХИОЛ(>ГИЧ1:СКЛХ
ФЛКЮРОВ
Технологические факторы
Код
Ур1»(И11|2|1лры1р(>|>,ц|1!я пгремс-пных
т.н
-1,С
0,0
+1.0
+1.41
Отношение веса песка к весу цемента
/
1,0
0,2
0,72
0,80
1,00
1,20
1,28
Расход доломита от веса цемента в % ..♦•♦.
%2
25
18
0
7
25
43
50
тонкостью помола 2500 см2/г, доломит Ленинградского асфальтового завода с тонкостью помола 2700 с储 1е.
Для нахождения количественной зависимости прочности газобетона от соотношения между песком л цементом, а также от содержания доломита в бетоне было использовано центральное композиционное ротатабель* ное планирование с разбиением на два блока [3]. Матрица планирования и результаты эксперимента представлены в табл. 2.
ТАБЛИЦА 2 МАТРИЦА ПЛАНИРОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ эксперимента
Блок 1
Блок 2
№
кодированные
^сж1
№
кодированные
^сж*
опыта
переменные
кас]с田
опыта
переменные
кас] с您
+1
—1
53,9
0
— 1,41
55,0
—1
+1
51.5
0
+ 1,41
41,2
—1
—1
64,7
—1,41
0
55,4
+1
+1
35,6
10
+ 1,41
0
48,5
0
0
48,8
11
0
0
47,4
0
0
50,0
12
0
0
47,9
На основании результатов эксперимента получена зависимость прочности газобетона от соотношения между песком и цементом и добавкой доломита в кодированных переменных:
у = 49,44 — 4,55 . — 6,26 х2 —0,13 .芍 +
十4,37洋十0,03岐(1)
11(ц)всрка адекка пкц-ш не 八,к>““(市 v()"\ w пр(июгиг- .idCb но нри гершо Л'. ко1\)рыи дня модс.ш ок.1за.1ся р.ншым 8.2.
Габллчиос значение / нри гре\ cicneiuix своооды чпе.штелн и знамена геля для 5%-ного уровин значимости равно 9,28 “]. Поскольку 尸тктСЗм. модель адек-
武 у nwgDgopQnuo^dgs武 у nwgDgopQnuo^dgs
武 у nwgDgopQnuo^dgs
武 у nwgDgopQnuo^dgs
Прочноеjь газобетона у = 700 кММ в зависимое]и от С и содержания чобавкн допомита
иатно описывает зависимость прочности газобетона от исследуемых факторов.
Проверку значимости коэффициентов регресспн про- вогшли, пользуясь критерием t при трех степенях сво- 6о,1м н 5%-нсш зровне значимости с учетом ошибок в определении коэффициентов.
Критические значеппя коэффицнепго!'. рл;иь!: /?0 =3, 瓦,「= 2,59;九р =3,68; ",=2,32.
Следовательно, для моделп прочности значимы ко- :*ффициеиты при всех ли цепных и квадратичном членах при xh
Зависимость прочпостп ог исследуемых факторов в окончательном виде может быть пр еде га вл сна следующим образом:
А = 49,44 一 4,55 毛 一 6,26 々 + 1,37 片. ⑵
На рисунке показана прочность газобетона (у= --700 ка/〃з)в зависимости от его состава (С), харак- геризусмого отношением веса кремнеземнегого комно-
пента к вяжущему, и расхода долимпта. 11а рнсунк*' сплошными линиями соединены тоикн факторного про странства, фиксирующие одинаковую прочность. Анализ данных рисунка показывает, что имеются составы газобетона, содержащие до 40% доломита, прочность которых равна прочности эталона (газобетона, изготовленного без доломита при оптимальном С=1). Прочность эталонного газобетона равна 58 кгс[см^. Эти составы газобетона характеризуются низким отношением (0,7—0,8) веса песка к весу цемента.
При замене до 40% цемента молотым доломитом расход цемента составляет 210——230 кг“ бетона, что значительно меньше расхода цемента для эталона (300 кг/м3 бетона).
Анализируя составы ячеистого бетона одинаковой прочности, можно отметить, что они характеризуются одинаковым С (без учета доломита). Это обстоятельство, а также отсутствие значимого коэффициента при 修%2 в уравнении (1) подтверждают высказанное ранее предположение [3] о том, что роль молотых доломитов в повышении прочности автоклавного газобетона заключается не в их активном участии в процессах гидратацнп, а в микроуплотняющем эффекте.
Оптимальные составы газобетона, полученные в лабораторных условиях, были проверены в производственных условиях из Авговском ДСК-3.
ТАБЛИЦА 3 ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ДОЛОМИТА НА ПРОЧНОСТЬ ГАЗОБЕТОНА, 丫=700 кг/м3
№ замеса
Расход материалов на 1 м" бетона
С
Содержинис добапки доломита П %
Ясж.
kscIcm1
цемент
песок
доломит
1
290
340
,0
1,2
0
51,6
2
225
260
155
0,7
43
49,8
3
200
260
170
0,7
50
47,2
Как следует из данных табл. 3, можно заменять до 30% цемента добавками молотого доломита без снижения прочности газобетона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Адлер Ю. П. Введение в теорию плапироваипн экснсрпмсп- тов. «Металлургия», 1969.
Ь)д 11 л l и и 11 11 , I > .1 p л II(> в A I ・ I >«» p »• <• I» <* I' А Л О IH.lllMO.LCHt ГНИП k.lllHKrplU>1\ MIUI* p.l hilt C inMKOMf.H'! 1ЛМ квзрцсвьш lh\ I ом и hj|n)uiiji iibixiii UH>.iBb..M*i при .Whi/mimt I”屮 louF&e、、1 k М.1И л ГНИ), № ?
.{ В n ;H(、1 <* II «' h II II В A ( r;I Г11Г1 II4<4 hllc |Ц'11К'1111Я 11 ICXIIO.H» I l''M・l hll\ t,l l.l,l.l\ KlIllllIllCB, l,Jbl)
Кандидаты техн. па\ к M. Я. KPI IBI 1Ц1\11П,T. С. КАВТАРАДЗЕ, ппж. В. П. ЧЕХННП
УСАДКА ГАЗОБЕТОНА
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХАВТОКЛАВНОЙ ОБРАБОТКИ
Известно, что усадка ячеистого бегопа после автоклавной обработки в среде насыщенного пара довольно высока, в несколько раз больше, чем у тяжелого бетона. Нами изучалось изменение усалкн газобетона, нод- 1и ргпутого автоклавной обработке по новому способу в среде насыш.енного п перегретого пара с температурой до +250° С с последующим вакуумированием среды автоклава после снижения давления пара.
Газобстипиые образин ошпмалык)1 о состава с объемной массой 70U—750 叱屮 \paH】i.iii、i в J а бора горных условиях. Температура окружающе!! срсчы колебалась о г -|-21 до -|-23°С, а относи гол ыкв! влажность воздуха составляла 45--51%. Велпшгпу линейной усадки образцов 7Х7Х-1('』£ определяли па индикаторном приборе, рекомендуемом ГОСТ 12852—67, который позволяет при снятии отсчетов регистрировать нзхенення размеров образца с точностью до 0,01 мм. Усадку определяли на грех образцах-близнецах.
Отсчет вс.in or зпачеппп размером иегыпшпх образ- цов после автоклавной обработки. Зпгшсипя усадки в первые 30 дней определяли вначале через 3 дня, затем через каждые семь суток. После этого снимали отсчеты иерез каждые 15 суток за время до четырех месяцев. Затем образцы помещали в сушильный шкаф и высушивали до постоянного веса при +105° С. Полной считалась усадка высушенных образцов.
Режим и условия автоклавной обработки
£珍
Изменение усадки (в мм/пог. м) и через время
влажности в сутках
(в %) газобетона
「3二幣
3
15
30
45
60
90
120
蠢14
2+8+1 4 в среде насыщенно- го парз ■・•••••♦♦・
21
0,17
18
0,43
11
0,66 6
0,73
4,5
0,76
4,5
0,76
4,5
0,76
4,5
1,28
2+(5i7”c+3251c)+ 】в среде насыщенного и перегретого пара
10
0,11
8,8
0,21
6
0,22 6
0,24
4,5
0,25 4,5
0,25
4,5
0,25
4,5
0,82
2+(5174У+3250。。+ 1工1 Tо
же, с последующим ваку〉мн・
7
0,04
0,08
0,09
0,10
0,1叵
0Л05
0,105
0,59
рованием автоклава ....
6,5
5,5
5
5
4,5
4,5
4,5
44
В lae二-二《•二Х.ЛД.Г二三。-lzvwyj-》,二二Z二,2 二二 CS 三=: >-r----r- 一二二二二♦工(,二二二/二一二二二二/ 一-,--一」"-"--一一 -二二 二二「51一二; -」5IW-、c£-n)G2=rI】】p(》12Km--cp=l-~=_WOK.np= Jsw IIPOHCKOSIT TUKH/。 резкое C=5K仁二工仁 二」8=soc、s Fa— 亡、-3CTOIKL После тсе как вла)к二()CFb (》Gpa WLU)n сосмвнт 6r^=XC^=EO ^-WS^^E образцов H3-elIHICTCH медленнее, Полностью усацка стабнлнз-руетсн np= ВНН7К】】ОСТ=об— раз-ов 4—5 卢 r】TO соотнс гствует paBHOE.CIHm BJ】a》K】IOCT】I epeng 】】pu K(》TCPOs:xpxm】JIHCb Образиь- и」N60paTCPHbIX /словннх. Такое явле二не наблюдалось прм вь】дер》кнва> ===образцов в указанных условннх на протн》кенмн =0 -J0 суток・ После зтого нзмененн) в пннейнЕк размерах образцов =с На6к1ода±ось・
Усадка OGPdsuoF】】0JU3cpsyTb】x автокливней Обработке в epene ННСНЕСН15ro пара нл= по режиму 2+8+- 二 Wc.-Ia макс 二Alathl 二》I。“IlllucssH Сс(,тавн51-а。、^士三/工。^、产 Знаиеннн усахк= резко уменются в Образцах》 ноддзергнутнх автокзавно--обработке в epeue HacblEeH, =08 S перегретого паре'ПРН дополннтспьной Вь1пер》кке образцов в среде перегретого пара с температурой п。 十250。С yean 21=〉настс51 за тако。〉кс время до (L75」L=/~~OJ・、=•【IPH HOCJICJA 51 二 см вак》~2=ров~二SI среды Lu 二)Каава с С2ато-шым Патти ё00 от рт・ С7・ 』2」к匚=P】I yKa」a】=sx условна】/ aBTOKJSBllon обработки HiucLasmNJIb二 Ll:HaucHHH=〔.OCTuB-1xla Ou .^^^§^->r ПОАОбнт 青KOHO.-IepHOCTb lEGHIOXHeTCH в значениях 二0.・】】】0口 ynl・ так》в отрази- nonBepm.rblx автоклав— ucn C6P16OTKL н СР2С s「=clvl】Horc-г-р—*,Пс・:.:г1яуса;1・ S ^0^^-=..^^-^ -.26 .二 м7~-》--и・ и -二 5,三 d】lzx o^^rr^^-^- ^^, -r~^c= = r^ n 仁-二,,-,仁【-」,•-二二仁=I 5-.о 二 ZC-S- -^с ^-о- с 【spa с ипсратурз二 о и 25。。С с 1ю£одукши1м Dm/*ywIP0B7 1一二(二1 口二二》一,二-二-,=0-二-二 у(「----=0 --PL-~bl=r二--O.G J=)~OJ..U, r-L-IM 0OPJS3L?三•一e一二二】】2,一0乙П.二二В1三,u5&7二。 -Пэ Н01Ш; с】юис6 JErrch.-ulmoil o^^^oc^^s =ZL二 возмож, 工 есть 15r yksTb「U3U6CTO-】 НС только c I】OH--〉KCHHO='BtaTK, NOCTblcy н。二 с весьма WUWI 3】IaLIe==n- ynr дан предотвращен】】工 посиеиую!дс「с^S^^^OK-S- а rlc』oHlTCJ!L=o》= ^-r-.- = -z-----^ у。』、户K=二。20/二..--YSI-P = MC, ..пть (,сотвстстс:у-211=с 3UE=TIlblc нокрь 二,二二二UBCPNIICCTeil -FOOCTOH =wb-SK&.
Кандидаты 1sli. паук M. >1. 1<Р11В11Ц1\11Г1,Т. С. КЛВТЛРЛД31:, пиж. В. С МИРОНОВ
ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТИ
И ДЕФОРМАЦИИ ГАЗОБЕТОНА
В ПРОЦЕССЕ АВТОКЛАВНОЙ ОБРАБОТКИ
В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СРЕДЕ
Изменение прочности ячеистых бетонов наблюдалось при различных условиях автоклавной обработки.
Образцы изготовляли из смесей оптимальных составов. Перед запариванием определяли прочность контрольных образцов, а в процессе автоклавной обработки на специальном приборе 1 испытывали 12 образцов- близнецов размером 7X7X7 см. Испытания проводились в автоклаве при 100 п 174° С, затем через каждые 2 а изогсрмнчсскоп выдержки,式 в некоторых случаях через 4 ч. В каждой заданной точке испытывали по два образца-близнеца. После окончания запаривания и снижения температуры до 30——40° С открывали крышку автоклава и овредслялп конечную прочность образцов. Вначале нзу^нлн изменение прочности газобетона, газосиликата и газобетона па смешанном вяжущем пр» применении иасыщсшюп} пара в нерв 疝 с га дни запаривания п перегретого пара па npoiяжеппп всего периода изотермической выдержки.
Результаты опытов приведены в гнбм. 1,2.
ТА Б Л И ЦА 1. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ГЛЗОСГТОНЛ В ПРОЦЕССГ АВТОКЛАВНОЙ ОБРАБОТКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИЛСЫЩСННОГО ПАРА ПРИ ПОДЪЕМЕ ДАВЛЕНИЯ ПЕРГГР1: 101 О ПАРА
ПР И И IOII РМНЧ1 < КОИ ВЫД1 РЖК1
Вид газобетона
I 1р<'ДСЛ Прочное П1 При Czi\<ll flll н ксс/см-
в период изотермической кыдержки в среде ncpcj pvroio пара лри температуре 25() ℃ через (время и *)
2 w S
1
2
3
4
5
Газобетоц па цемел го
74()
•22
28
27
26
26
23
Газозолосиликат ... Газобетон на смешан-
715
而
24
24
22
22
21
ном вяжущем ....
740
19
20
21
16
20
19
1 Прибор разработан НИИЖБ я ЭКБ ЦНИИ СК, авторское свидетельство № 161941. «Бюллетень изобретений», 1964, № 8.
В \ С. 1ОВПЯ \ UBlUh UlIHlOll (MipjbSlkll С 11[)11МГ11С1111СМ iivperpe г(л(» н ip.i in i!]“、i》i;N'iiiiii вес 14» iitpiio i.i изо rep- мическоп вы tcp/Khl!卩仆 r iipe"""'"】 нелп.гш ic.icii.
Ilo.ЮЖПio.ibiibie pt iy.ibidibi были mviyieiibi iipii ав・ юклавион обработке образцов по способу НИИЖБ с применением на ria дни изо i срми ческой выдержки насыщенного и перегретого пара.
Носте спижеппя давления в автоклаве создавали вакуум по способу МПИТа с остаточным давлением до 1()0 мм рт, ст. с целью удаления влаги.
Конечная прочность ячеистого бетона после авто- ix.iaBiioii обработки при гакнх условиях была на 15— 20% выше, чем у гшалогпчиых образцов, подвергнутых автоклавной обработке только в с реле насыщенного пара.
1 \ г л И ЦЛ 2 ИЗМГНСНН! ПРОЧНОСТИ ГАЗОБЬТОНА В ПРОЦЕССЕЛВ1ОКЛ \В11ОП ОБРЧБОТКН В СРЕДЕ НАСЫЩЕННОГО
II НЕРГГРЕГОГО П \РЛ《ПОСЛ Г ДУ 1ОЩНЛ\ 11\кУУМ11РОВ\Н11ГМ
ABIOKJIABA
Вид газобетонаВид газобетона±<工 m sows клгж^нз±<工 m sows клгж^нзI[рсдз】 прочности up" к л. ИНН в “с/с川、I[рсдз】 прочности up" к л. ИНН в “с/с川、в период и *>-термическойрыдер^иупн среде насы-щенно! <> п,屮и■idl№,<n|*rv)iII ч)в период и *>-термическойрыдер^иупн среде насы-щенно! <> п,屮и■idl№,<n|*rv)iII ч)в пернпд пт»-терм п ческе Н11Ьии*рЛчН»1в среде ”egгретого nnfiaс т<*.«пс|»«»гу •ро»;*Ц,р*,1 (пргмпв пернпд пт»-терм п ческе Н11Ьии*рЛчН»1в среде ”egгретого nnfiaс т<*.«пс|»«»гу •ро»;*Ц,р*,1 (пргмпз&.^нталфЕХ*^- X кннм«я^^n三专<三о ли0йз&.^нталфЕХ*^- X кннм«я^^n三专<三о ли0йЯтм55ьга« кнм • ea-p.nwAAWCU Ф5ОЕЯтм55ьга« кнм • ea-p.nwAAWCU Ф5ОЕ① do9Hdu eh мннеь ・3LLJ= =du ElHEBHdeLJ •EMwsxra^so^D Щ5О=① do9Hdu eh мннеь ・3LLJ= =du ElHEBHdeLJ •EMwsxra^so^D Щ5О=
Вид газобетона
Вид газобетона
±<工 m sows клгж^нз
±<工 m sows клгж^нз
I[рсдз】 прочности up" к л. ИНН в “с/с川、
I[рсдз】 прочности up" к л. ИНН в “с/с川、
в период и *>-термическойрыдер^иупн среде насы-щенно! <> п,屮и■idl№,<n|*rv)i
II ч)
в период и *>-термическойрыдер^иупн среде насы-щенно! <> п,屮и■idl№,<n|*rv)i
II ч)
в пернпд пт»-терм п ческе Н11Ьии*рЛчН»1
в среде ”egгретого nnfiaс т<*.«пс|»«»гу •
ро»;
*Ц,р*,1 (пргмп
в пернпд пт»-терм п ческе Н11Ьии*рЛчН»1
в среде ”egгретого nnfiaс т<*.«пс|»«»гу •
ро»;
*Ц,р*,1 (пргмп
з&.^нталфЕХ*^- X кннм«я^^n三专<三о ли0й
з&.^нталфЕХ*^- X кннм«я^^n三专<三о ли0й
Ятм55ьга« кнм • ea-p.nwAAWCU Ф5ОЕ
Ятм55ьга« кнм • ea-p.nwAAWCU Ф5ОЕ
① do9Hdu eh мннеь ・3LLJ= =du ElHEBHdeLJ •EMwsxra^so^D Щ5О=
① do9Hdu eh мннеь ・3LLJ= =du ElHEBHdeLJ •EMwsxra^so^D Щ5О=
677111 4s677111 4s71437143
6771
11 4s
6771
11 4s
71
43
71
43
Газобегон на немейте 73()12
Га юзолосилик.! г /17"I
Газобетон на и мешанном вяжущем 74531
Чем можно объясни гь увеличение прочное i n газобс- юпа при новом способе автоклавной обработки?
51ожпо полагать, что при изотермической выдержке в среде насыщенного пара процессы взанмодепст- ьчя вяжущего и кремнеземистого компонента в основ-
ном завершаются нри оллиприягных усливиях гвер- депия. В дальнейшем в процессе вы/ц'ржкп в среде перегретого пара влага пз пор и капилляров удаляется, что сопровождается в конечном счсге упрочнением струк туры. Кроме того, по мере обезвоживания системы происходит, по-вн〃имому, перекристаллизация новообразований.
Исследование развития деформаций при аналогичных условиях автоклавной ^обработки проводилось при помощи специального прибора на образцах 700Х400Х Х200 мм.
В таких образцах температурные перепады по сечению имеют примерно те же значения, что и в крупноразмерных изделиях. При помощи указанного прибора деформации определяли на базе 500 мм на оптимальных составах газобетона и были установлены следующие закономерности. В процессе изотермической выдержки в среде насыщенного пара при 9 ат и температуре 174° С линейные деформации составляют 1 мм/пог.м и, следовательно, мало чем отличаются от полученных в ранее проведенных опытах.
При последующей изотермической выдержке в среде перегретого пара линейные деформации в результате интенсивного снижения влажности газобетона непрерывно уменьшаются. Наименьшие деформации наблюдаются к концу изотермической выдержки.
Дальнейшее снижение деформации происходит ла третьей стадии автоклавной обработки, на которой влажность газобетона также продолжает уменьшаться. После автоклавной обработки и остывания до температуры +20° С деформации опытного образца по сравнению с первоначальными размерами до иаиима запаривания составляли 0,47—0,68 мм/пог. м.
Напомним, что при обычной автоклаиной обработке аналогичных газо6етопш“х образи.()в в среде насыщенного пара их влажность составляла 25 30% (i изменений линейных размеров образца нослс окончания запа ривания по сравнению с его первоначальными за мерами не наблюдалось.
Таким образом, новый способ автоклавной обработки позволяет получать изделия после запаривания с повышенными показателями прочности и с меньшимг: значениями усадки.
Канд. rv\\i. н<1\'к M. Я. 1\P1 ПИ 11 U\1111,инженеры Л. Il AKILMOBX. В. IL ЧГМШН.
В Л. ВЯЗЬМЕ! ЮВЛ, Д Ч ДНЧХПСКЛЯ
ГАЗООБРАЗОВАТЕЛЬ
НА ОСНОВЕ КРЕМНЕАЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВАДЛЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Газообразующая способность нового газообразовате- ля была исследована в лабораториях НПИ/КБ и ВАМН (Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной про- чышлеппости).
Для опытов были приготовлены в опытной печи ВЛД\И путем сплавления алюминия н кремния синтетические кремнеалюминиесые сплавы различного состава. Кроме того, изучали состав заводского кремнеалю- мпниевого сплава.
При взаимодействии кремнеалюминиевого сплава со и щелочью в водном растворе выделяется водород по реакции;
2А1 + ЗСа(ОН)2 十 6Н2О = ЗСаО-А12О3-6Н2О + ЗН/; (1)
Si + Са(ОН)2 + 〃HQ = CaO.SiO2./iН2О 十 2H2f. (2)
Таким образом, в кремнеа.чюмпниевом си.чаво газо- иоразователем яв/ыю гея оцюврсмешю а.помпний 】; кремний. Кремпсалюмипневые сплавы пзл'ельчалп в внб- ромель нт те в смеси с кварцевым песком. Газообразующую способность кремпеа.полнппгевых ii(i|h)hikob ср а в- пивали с газообраз)юще11 способное гыо .•.[и)минпевои пхдры, принятой за эталон в тех же условиях.
Работа выио.иш.чась па газоволюмстрг ВАМИ.
В табл. 1 ироде!авиепы данные по газообразующен способности кремпеалюмшшевых сплавов в щелочном растворе концентрации 0,36 н. при температуре (Ю°С а сравнении с алюмпкпеноп nxvipoii ПАК-3.
Изменение об ьемиоп массы газобетона в зависимости ст состава крсмисаиом пн левого сплава изучалось на образцах с расчегиой объемной массой 600 кз/力户 тфП расходе газ ообр азо в а тем я 1 кг/м3 с добавкой едкой ще~ J」!’’ 1\()Н, сосгав.ияк)1цеп 1% обпцчо количества сухих нсщесш смеси. Температура вот.ы затворения смеси для
Т Л Б Л Н Ц л 1. 1'ЛЗООБРАЗУЮЩАЯ СНОСОЬИОСГЬ К РЕМ НИАЛЮМи НИЕКЫХ С ПЛАНОВ
Количество выделен hoi о »од*>родл п %
Bitji id юоб|К1:м1В<1 к'ля
(и cp.iinivii!iii с .ijii<>Miiiiii<*iu>ii пудрой) Ч«Ч»г «
15 мин J
30 мин
45 мин
60 мин
Алюминиевая пудра
ПАК*3
100
СА-5
86
94,3
104
106
CA-5+песок, I : 2 ..
53,6
63,5
75
84
СА-8
88,2
89
97,5
98
CA-8+песок, I : 2 .,
83,3
88
88
88
СА-13
81,6
84
96
100
CA-13-Ьпесок, 1 :4.
68,4
77
81
87
ТАБЛИЦА 2. ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ МАССЫ ГАЗОБЕТОНА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА КРЕМНЕАЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА
Вид газобетона и газообразоеэтеля
Объемная масса газобетона в сухом состоянии в кг/л3
Предел прочности при сжатии в fcac/c*
Газобетон па цементе с примене-
ППСМ:
v>/A."O•••••••■♦•
785
77
687
57
G90
48
569
27
Газобетон на сметанном вяжущем
с ярименеплем:
СА-5
611
25
СА-6
538
28
СА-7
563
27
(2 卜 8• • • • •・
532
26
газобетона на цементе составляла 85° С, а 〃〃力 газобетона на смешанном вяжущем 65° С (табл. 2). - •
Проведенные опыты показали, что состав кремнеалю миниевого сплава влияет на изменение объемной массы газобетона. Объемную массу, наиболее близкую к расчетной, имеет газобетон с кремнеалюминиевыми сплавами, содержащими большой процент алюминия.
В производственных условиях на Ворошнловград- ском комбинате ячеистобетонных конструкций было изготовлено более 100 м^ теплоизоляционного газосиликата объемной массой 400 кг/м? с применением в качестве
』j инюра лова ic.ui hi воде мл и крсмнсалюмипнсви! о I Н.К1ВЛ.
('п. 1лв ралма.н»1в.1.1п г hcvkdm в cooiпошеппп сооппч i i Ш-IIIH)1:3 и» HlllkOC I II [|ОМО. 1.1, X.lp.lh LTpll »\еМ()И ИГ1 Л I лом на сиic с 10 000 о^и/см2 ле более 2%.
Опытные замесы го говна и в произволе: Beiinoii газо- беюпомсшалке объемом 4,5 м3, затем заливали в фор- \*ы размером 6X1» 6X0,24 м. 11оско.1Ы\у но гемшческпм причинам было невозможно иодаiь газообразователь в I а зобетопомешалку через специальную линию, при- И1.юсь осуществить подачу, используя корректировочно ю ванну» Это увел】】-】】〕】。 расход газообразователя.
В ia6.‘L 3 приведены результаты производственных опытов.
Т А Ь Л II Ц А 3 ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАМЕСОВ
Сслв газо- cilimk 1та
gS
口忘В 0①h о 5 М 》■/ d W В
、о •
о' о Q
С
《J
0①m
X С] н
d о П
о £ 6 q玄з
Te言q
6 二 в о
2 w g^ sr m О - 龍
p
5关 口 ° да
Примечание
—
1
I
1,64
1,64
1
1,2
0.25
(),5
40
42
455
461
21,5
21,2
KpcMilej.uoMii- иисвыйСП」;1Н
СА-13 размолот в внбромольннцес
m“'h、N ;; tk'O!ношении coo гни гс гвеlino 1 • 3
「21
.21
:同
и J 仇1
3.5
43
k'9
427
Ui. 1 14,0
1.1 *»\ Ci»4li HVICI пенни 1 2
Полученные данные подтверждают возможность ис- 110льзивания газообр а зова тел я на основе кремнеалюмп- ьпевого сплава.
I\;ni儿心ii. H;iyi\ 1). Л. 11О1П 11\<)B,山1小 Г 11 N\CJ1EI111HK()BA
О ХАРАКТЕРЕ ЗЛВИСИМОСТИ ПРОЧНОСТИЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ ОТ ИХ ВЛАЖНОСТИ
Наиболее важными свойствами ячеистого бегоиа являются объемная масса и прочность при сжатии. Количественные показатели этих свойств определяют на образцах, высушенных до постоянного веса.
При этом в ГОСТе указывается, что сушить образцы следует сначала при* температуре 50——60° в течение 24 ч, а затем при температуре 105―110℃.
На заводах ячеистого бетона копгрольиые образцы сушат чаще всего в самодельных сушильных шкафах, поэтому заданные условия сушки, как правило, не обеспечиваются. В результате этого в одном н том же шкафу некоторые образцы сушатся при температуре ниже 100° С, а другие — при температуре выше 110° С. Для изучения влияния условий сушки и последующего хранения до момента испытания па прочность контрольных образцов использовали экспериментальную сушильную камеру с принудительной продувкой воздуха, в которой можно (по желанию) изменять температуру н объем воздуха.
В нижней части камеры (рис. 1) размещен калорифер с трубчатыми элскгроиагрсватслямн (тэнами) мощностью по 0,5 кв каждый, которые раз би гы на два блока по 12 и 18 шт. и могут включаться как раздельно, так и совместно. Вентилятор продувает воздух через калорифер, где он нагревается до заданной температуры, а затем попадает в камеру, нагревает образцы и удаляется через выходной патрубок. При необходимости часть уходящего горячего воздуха можно возвращать в камеру через рециркуляционную систему. Для этой цели в выходном патрубке имеется заслонка, а на вхо・ де в камеру ——задвижка. Предварительные опыты показали, что температура по высоте и сечсиию камеры различается не более чем на 3—5° С, в то время как в обычном сушильном шкафу со спиральными нагревателями на инжисн полке температура достигает J20℃, а на верхней полке 80℃.
Для намеченных исследований из газобетона были изготовлены три партии образцов ио 81 кубику в каж-
|(П1 ()1>]1.1 ШЫ ПЫ.HI |).l {(111 1 14 11.1 ." t'f pllll IK) *)III 1 t I ДЛЯ loin ч H»6in Иск ночи и. и. шянпг не\ ч rciuu.i\ 小,皿、"…“ н.i I lf( >11( I BJ 1 .1 ИЮСИШШИХ оиралцог, 11р11<ЧС1ИЧН>1 llptLBlLl.l ]>.i]i i«>мп hiiiini I3'「o/)p;i >iii»i, ill) LiOK.iHiik* ( vniKe в к」 小屮i. 1屮1•川/1["1 IC.lhlH) увлажни III 川)11(д 1IIO1 l; HHILIIIK' нпя с тем, чтобы исходное еосюянне образцов всех серии было одинаковым.
Рис. I. Экспериментальный сушильный шкаф
52
53
На рис. 2 приведены кривые сушки образков в он виной сушильной камере и в()61>ршом сунниыюм шк.чфх. В экс11срнмепта/1ык)п сушильной камере образцы со\н\i одинаково бметри независимо и【ici”,пл какой ihviiu они находятся, а в обычном сушильном шкафу образцы на нижней полке сохнут быстрее, чем на верхней, но медленнее, чем в экспериментальной камере. Для сушки образцов до постоянного веса в шкафу с принудительной продувкой воздуха достаточно 24 ч, а в обычном сушильном шкафу требуется не менее 48—72 ч.
а]
"7
а)
7。
У
% 口口 420,ъ0^:10
ОО
76 窗 JZ 40 纪 %
Арсмк 6 v
7629 J2 結
Времн б у
Рис. 2. Завпснмосп скорости сушки газо бетонных образцоЕ от температуры расхода воздуха
8
7
0816 2k 3240456
Время 6 9
а кривые сушкл в。屮" ном шкафу; В — KpHBi сушки п экспериментам пом шкяфу; / ——“Gp;i 川 р;|С11ОЛ<>>К<Ч11.1 II.1 нижи полке, /-120° С; 2—то ж пн средней полке,〔 -95° С; 3 тс ". I верхней полке, /==82 1 4 — то же. на всех по. ках, /=105—110° С н ра
хох воздуха I /1мин
Рис 3. Характер сушки газооетопных образцов(Y = 750 nc/jN)в л^сиорнмситалыюй супнмьпой камере (обозначения кривыхСМ. 15 rjGi. 1)
ill рис. 3 видно, что с уве/шменнем объема прод\вае- vuro воздуха скорость сушки образцов хотя и увелн- ччв.тегея, но незначительно. Более сильное влияние на
На рис. 3, а показаны кривые сушки в зкспернмер тальной камере при постоянной температуре горячег воздуха (105——110℃), но при разном объеме продував мого воздуха, изменяющемся от 1 до 7,2 ^[мш\ а н рис. 3, б — кривые сушки при разной температуре и?, гретого воздуха.
скорость сушки ооразцов оказывает температура воз- ЛУ>м.
Ус галовлено, ч го при продувании через камеру хо- .ifvuro воз цу ха с температурой 15° С (кривая 9) образ- 1:目 iiLk/hx<uot чрезвычайно медленно; при температуре !и)?духа 50——60° С (кривая 7) сушка ускоряется, по не- 3H;i«j:7tvibiio. При температуре 70° С (кривая 5) ско- роегь сушки существенно возрастает и приближается к
54
55
Показатели
Номера кривых (см рис. 3)
/
2
3
4
5
6
7
d
0
ТАБЛИЦА 1. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ СУШКИ НА ПРОЧНОСТЬ JA3OEETOHA
Контрольные образцы (до суц.ки)
S
15—
I15,01一
1000
755 I 830
13,513,5
151
,一一,-
104
109
106
1
130 '
70
180—120
50-60
150—110
7,2
2,2
1
1,2
1,5
1,2 .、
• 3,5
2.5
26
48
48
20
48
16
72
24
744
764
776
734
739
743
810
758
0
0
0
0
0
0
8
0
67,3
75
76,6
81
69,7
76・8
54,5
66
Температура воздуха в камере в град . . • •
Расход воздуха в /Р/мин
Продолжительность сушки образцов в ч ..
Объемная масса образцов в момент испытания в кг/м3
Влажность образцов при испытании в %-
Прочности образцов при сжатии в кас/с.М
71
81
72
68
72
-1
У
1
1
“plWKC CEb 1’*
百
d
Р-Е- BJUEHHE B.m、K=OCT 二 udcTuml =」его nW 二-ост _> (5=к.r--r-MV= •IISHHMH HOKJaaHLI'pdlln二 E ^^ ^~хяь ~KC 二 ернментали,
=wx 3=aqc=-M)
T-aptLll- 3】三二】三》I-55—二。。('■'/(KPUBSC NSL 】lp= ^oz' 1 二-Einypc воздуха 13戶-50 н Soo^ p&a CCLPJEacTUH 3 =-54ceDK=TCJ=》-5CTbHPOUCC2 (kpHBLIC 4・ 6・ 8) • - П FdoJ】・ I --OLL 三c HJIHH 三-c yc-OB】三 су 三 к= на IIPCLT I 二-есть Fa306eT0==£x Образцов, Из прнведенннх дан二Ex -В=АН9 что прн температуре 50——60。С Образца二ie висок- 」・7 二;las'Ke серез трое суток* Это указывает на то・ ито пр? I “ЦП в ГОСТ 12852167 HasabHb三 рс>м SERH He3v -tKTHEeH 二 требует корректировки, прочность 9Т=Х 06, 一 разков оказалась 6/шзкоП к проиностн Образцов』0 СУЕ, — -к二=значнто.аьно ==же・ пен у Образцов- Bbls Eel三Ех 一 прнте-шературе выше 70。с・
СУЕКа прн температуре ВНЕе I30C нс оказала вред, i— Хогсвт-АЕШН на прочность образцов н даже несколько ^о»Еп-г^^ се・ Это С22стельствует о возможности СУЕКН -2РИОВ =3 яиснстого бетона ир=более гшеокнх темпе, 一二二工)пк・ исм это указано в ГОСТ -2852167, С 9Toh U1E0 бьтло нровсрено влняшне плнтепьностн с二•二士I 三》-I температуре 13。。С на npou二оить Образцов. Ч 二:-3 v=pq=-o。-》состав】二 а 77 К1СЛЗ а исрсз 96 а HCJHrwb но 80 к'6/d пр= зтом вес Образцов аойд— ,з二 и (но срив二син-о с весом образ二Ор с 三三三Hid нрн T(・s.2二二二Eoui 二():е) соотнететве 三 5 三亠 0.9 =-6步.
57
Как видно из этих данных, сушка при температуре выше 110℃ вызывает дополнительную потерю влаги, хотя н нс очень значительную, а прочность я чепе тоге бетона продолжает увеличиваться ii довольно существенно (на 7 и 11% соответственно).
На рис. 4 показаны результаты испытании на ежа пк сухих и влажных образцов, полученные при многократном повторении опытов на образцах других серий, приведенных к одной объемной массе (vcyx =700 ка/硝 Из этого графика видно, что при снижении влажности от 4: до 10% прочность возрастает в среднем от 45 д( 50 кгс/см2у т. е. всего лишь на 5 к.гс/см2, или па 10% При дальнейшей потере влаги от 10 до 2—3% проч ность возрастает до 60 кгс/см2, или на 10 кес/с— а npi досушивании до постоянного веса прочность достигав 85 кгс/сж2, т. е. увеличивается более чем в 1,5 раза п( сравнению с прочностью влажных образцов.
Так как условия сушки в обычном сушильном шка фу не одинаковы по его объему и высоте, то это явля ется одной из причин разброса прочности образцов-блн знецов и плохой воспроизводимости результатов. Проч ность может изменяться также в период хранен# образцов после сушки до момента их испытания на прес се. Длительность и условия хранения образцов до испы тания в ГОСТ 12852—67 не регламентированы и хранят ся они фактически от 3 до 24 ч. За это время ohi частично увлажняются за счет сорбции водяных пара из воздуха.
Для проверки этой гипотез!»! оылп проведены специальные опыты. Несколько серий образцов (по 9 шг. в i、”、.iuii) после сушки в опытной камере при температуре 100—110иС выдерживали в помещении при 20° С в геченне 5 и 24 Q, другие серии образцов-близнецов выдерживали в закрытой камере над водой 3, 6 и 24 ч также при температуре 20℃ и по две серии образцов испытывали после автоклавной обработки без сушки. Такие испытания повторялись несколько раз на образцах нз газобетона и газозолосиликата. В табл. 2 приводятся данные по испытанию газобетонных образцов (%ух = = 660 %/川з), & па рис. 5 графически представлена завн- cuvocib прочности газобстоппых и газозолосиликатных 5、”1знов от степени сорбционного увлажнения после
сушки.
Пз приведенного графика видно, что при сорбциои- 屮、\ влажпеппн сухих образцов их прочность быстро
iKi.iac: и достигает прочности контрольных, имевших в.1 лжрость 15——20%. Для некоторых серий образцов
прочность
падала 以0 начального уровня при увлажне
нии всего лишь па 1%, а ири ув~ лажненнн 以о 4% во всех партиях и сериях прочность была в пределах 95- -100% контрольной. При нулевом влажности прочность для об- ра 311ОВ этих партий находилась на уровне 130—160% контрольной, а размах прочности (R、w—/?、皿) оказался в 6 раз больше, чем у влажных образцов. Это свидетельствует о том. что показатели прочности об
Рис. 5. Влияние сорб- цнопного увлажнения на прочность образцов
3 А
=嚙
Прочность
Условия хранения
при сжатии н KecfcMf
образцов после
T日
в сериях
託己
сушки до испытания
駐次
£ вЗ О £с
1 1 2
Т А Б Л И IX А 2. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ ВЫСУШЕННЫХ ГАЗОБЕТОННЫХ ОБРАЗЦОВ НА ИХ СОРБЦИОННОЕ УВЛАЖНЕНИЕ
И ПРОЧНОСТЬ (Vcyx -G6U кг/м3)
разцов в сухом состоянии весьма
На воздухе при f=2O°C
В камере над водой при /=20° С
Контрольные (до CVUJKJI)
524
3 6 4 5
2
О1
о,1 ,2,5
6 5 5
3 7 8 3 1
9 9 一0,4.5
7 5 6 4 4
3 2
9,3,
6 6
19 6
3 6 8
5 4 4
3 5 6 6 8
4 18 7 5 6
7 6 6 5 4 4
9 17 2 8
5 3 4 2 9 о и л и и fl
иена ложны, случайны и трудновоспроизводимы.
При пол го говке контрольных об- ?а iiiOB к испытанию на прочность их с}1ячаза выдерживают в сушильном шкафу 2—3 суток, а после оконча-
/. 2 —"• газобетона:
J. J— *“ г。юэллоенликаi<1
hhq сушки некоторое время хра
нит в помещении с тем, чтобы дать им возможность
()\лаД11ться ло комнатной температуры. При охлаждении образцов охлаждается п воздух, заполняющий макропо- рь! и мнкрокагпл51PH ячеистого бетона.
:1р" этом в них возникает вакуум, з<1 счет чего про-
RQ
исходит подсос воздуха из окружающей среды, ;i бе гоп при этом увлажняется вследствие кондснсацни водяных паров в мнкропорах п капиллярах. При увлажпеппп образцов всего лишь на 0,5% теряется до 15% прочности, а при увлажнении до 2—4% прочность становится такой же, как у контрольных.
На рис. 6 показан график сорбцпсшпого увлажнения газобетона и газозолосиликата с обьемноп массой 700 кг/м3, из которого видно, что образцы могут набрать 0,5—1 % влаги всего лишь за 1—5 ч в зависимости от относительной влажности воздуха 屮.Следовательно, прочность ячеистого бетона в высушенном состоянии является неэффективной (неустойчивой) характеристикой. Как известно из теории вероятностей, требование эффективности сводится к тому, чтобы дисперсия результатов оценки бнха минимальной. В данном случае это требование не удовлетворяется.
Зависимость прочности газобетона (R) от его влажности (при 1〃>0), по экспериментальным данным, при-
Рис. 6. Скорость сорбционного увлажнения образцов па воздухе /, 2 — при /=20° С, <р— =50%; 3. 4 — при хранении образцов в закрытой камере над водой при /=20° С. 9=100%: I, 3 — образцы из газобе* тона; 2. 4 — образцы нз газозолосиликатаРис. 6. Скорость сорбционного увлажнения образцов па воздухе /, 2 — при /=20° С, <р— =50%; 3. 4 — при хранении образцов в закрытой камере над водой при /=20° С. 9=100%: I, 3 — образцы из газобе* тона; 2. 4 — образцы нз газозолосиликата^ ч qE20倉 Dycd^ ч qE20倉 Dycd
Рис. 6. Скорость сорбционного увлажнения образцов па воздухе /, 2 — при /=20° С, <р— =50%; 3. 4 — при хранении образцов в закрытой камере над водой при /=20° С. 9=100%: I, 3 — образцы из газобе* тона; 2. 4 — образцы нз газозолосиликата
Рис. 6. Скорость сорбционного увлажнения образцов па воздухе /, 2 — при /=20° С, <р— =50%; 3. 4 — при хранении образцов в закрытой камере над водой при /=20° С. 9=100%: I, 3 — образцы из газобе* тона; 2. 4 — образцы нз газозолосиликата
^ ч qE20倉 Dycd
^ ч qE20倉 Dycd
веденным на рис. 4, можно аппроксимировать уравнением
步0」
Значения прочности, рассчитанные по приведенному уравнению для уСух =700 к?/%з, даны на стр. 61:
Вл<1Ж11ОГ1Ь в %.
-к)
2U
11)
ь
3
1
0J
0,01
Прочность в кгс/см^ .
44
47
50
54
37
G3
76
100
Из нривсдсипых данных хороню видно, как резко изменяется прочность газобетона при досушивании или увлажнении в пределах 0—1 % п как тр\дно сохранить и проконтролировать фактическую влажность образцов в этом интервале.
Более эффективной оценкой качества ячеистого бетона может быть прочность контрольных образцов, имеющих влажность в пределах 15——25%. В этом случае за счет влажности образцов разница в прочности не превышает 5—6 кас心遥,в то время как при досхшпванип она может достигать 20—25 кгс/см2. Отсюда следует практический вывод — нужно испытывать образцы на прочность, пе подвергая их предварительной сушке в сушильных шкафах, т. е. через 3——5 ч после автоклавной обработки (после охлаждения до комнатной темперагу4 ры). Однако при этом возникает иеопредслсппость в оценке истинной объемной массы образцов. Опыт показывает, что разница во влажности образцов, даже близнецов, изготовленных в одном автоклаве, может доходить до 10%. На показателях прочности эта разница отразится незначительно, а для объемной массы она недопустимо велика. Следовательно, после испытания на сжатие образцы необходимо сушить до постоянного веса, чтобы определить фактическую влажность образцов в момент их испытания, а затем путем расчета находить объемную массу образцов в сухом состоянии по фор- муле
сух 1 +0,01 Г
где Тсух ~ объемная масса образцов в сухом cot тоянии в 叔川; Твл — объемная масса влажных образцов в момент испытания в ка/用з;
10—весовая влажность в %.
выводы
Метод оценки прочности ячеистого бетона по прочности контрольных образцов, высушенных при 105—
110℃ до постоянного веса, не обеспечивает получения достоверных результатов н хорошую их воспроизводимость.
Большой разброс результатов испытания контрольных образцов, предварительно высушенных при температуре 105—110° С, объясняется тем, что в момент испытания образцы имеют разную влажность из-за не- досушивания или последующего сорбционного увлажнения.
Сорбционное увлажнение происходит интенсивно во время остывания образцов и достигает через 3——5 〃 хранения на воздухе 0,5—1%. При этом прочность ячеистого бетона быстро понижается и при увлажнении до 2—4% становится практически такой же, как и прочность контрольных образцов.
Для повышения воспроизводимости результатов и их достоверности целесообразно испытывать образцы во влажном состоянии (при й/=15—25%), а затем высушивать их с целью определения фактической влажности в момент испытания и определения объемной массы.
Канд. техн, наук Б. А. НОВИКОВ (НИИЖБ),инженеры П. М. ЛУКЬЯНЧУК(Ступинский завод ячеистого бетона),П. Е. ЛИПАТОВ
(Новотроицкий завод ^железобетонных изделий)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДСТВАЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
В настоящее время вопросам качества ячеистого бетона на заводах еще пе уделяется должного внимания. В частности, требования стандартов гю влажности, допускам по объемной массе н прочности не выпОеППяюгся на ряде заводов. В табл. 1 прнвоцятся показатели изменчивости прочности п объемной масси ячеистых бетонов, изготовленных в 1970 г.
чудесь показаны средние ;ipin|)Mciпчсскпс лиачеппя ни оо 1>ем1юп ыассе (у) и прочноеги при ежлпш (/?), средние квадрагнческпе отклонения (о、,и 。代).;i глкже кол|)фпщ1епгы влрилиш (Vy п V к).
Правила подсчета этих величин здесь по приводятся, так как они хорошо известны из работ [1, 2]. Кривые распределения объемной массы и прочности хорошо аппроксимируются кривой Гаусса, т. е. подчиняются нормальному закону распределения. В связи с этим легко устанавливаются границы отклонения отдельных показателей качества, которые отстоят от номинального значения на расстоянии е —±3о.
Для бетона с объемной массой 700 кг/м3 значения 0? колеблются от 25 до 50 叔储.Следовательно, максимально возможные отклонения (е?) на заводах достигают 75—150 кг/м3. Средние квадратические отклонения
Г Л Б Л II Ц Л I ПОКАЗ \ТЕЛ II ИЗМЕНЧИВОСТИ ПРОЧНОСТИ
И ОЕ5МНОН MACCbt ЯЧЕИСТЫХ Bl ТО11ОВ
Показатели измен- 4IIDOCTH
Вид бетона
Технология
Вид изделий
X Д 吿工 О|А
與
h 3 о *^
7 2 w
А О
求
]
О х
М
& >
Газобетон
Литьевая
CiCHOBbic панели
725
62
16,5
6,1
н.з
18.2
»
Внбрацпои- “н$【
То :ке
к 93
2,:
75.1
R,6
9产
19,6
Газоюлобстои
•И"] LCHA"
»
660
67.6
12,3
6.1
И
20,7
»
Вибрационная
>
GUI
3S,1
КМ
6,1
10,5
7.1
Гачозолосилп- кат
Литьевая
»
760
56.2
51
7J
12,2
21,6
>
>
Генлопеолнцн"
102
9.9
?■»,*)
7,1
2.7
27.5
Глзошлакобе- тон
>
CiciioBbie панели
G27
50
20,5
з.л
5.5
11
»
»
Тсплоилоляцпя
380
17.1
%】
7」
-.9
22,G
Пенобетон
I !спрерывная
Стеновые пл- 13Н
6G7
•19.5
39,1
3,9
10,9
22.1
>
Циклическая
Т” жр
689
62,1
40.1
5,9
10.7
17.2
для нрочпосгп колеблются в пределах 5,5 11,7 кгс/см2. о максимальные огьлошчтя госiaiku>ii()г »/<16,5
кгс/см2.
В СООТ1КЧСПШН с грсбоваппями I OC1 Н 118 65, допуски для объемной массы 700 кг/м3 не должны превышать +50 кг]а艮 а наименьшая прочность должна быть не ниже 42,5 кгс/см2. При таких требованиях на всех заводах значительная часть продукции оказывается некондиционно п.
Интересно отменив при этом, чго при впбротехноло- гип показатели прочноеги и однородности такие же, как и при литьевой технологии. Из этого можно сделать вывод о том, что высокая изменчивость физпко-механических свойств ячеистых бетонов является следствием не только способов формования и приготовления ячеистой смеси, но и многих других факторов.•
Известно, чго процесс нзготовлепия ячепегого бетона сосгоит из десятков технологических факторов, каждый из которых тем плн иным образом влияет на его свойства. Некоторые из этих факторов в ходе производственных процессов контролируют и поддерживают на определенном уровне, другие принимают во внимание, но систематически не контролируют. Однако большинство факторов не учитывают. При взаимодействии этих факторов величина равнодействующей их влияния все время колеблется, при этом изменяю гея и свойства бетона.
В настоящее время на каждом заводе я<1спсгого бетона проводятся десятки н сотни контрольных замеров, результаты которых записывают в журналы, но практически не используют, хотя они несут большую и ценную информацию о состояшш иронзводства, о гочпости технологических процессов п качестве го го вон продукции. Для переработки и усвоения этой ипформацпи необходимо пользоваться методами математической сгатпс- тики.
На примерах из практики Ступинского и Новотроицкого заводов ячеистых бетонов буд('г показано, какие полезные выводы можно получить при сгатпстпчсском анализе результатов контроля.
Ниже приведена корреляционная табл. 2 для объемной массы и прочности газозолосиликата Ступинского завода ячеистых бетонов, из которого формовались стеновые панели. Из анализа данных этой таблицы видно,
「5
/
I -
T
!
了
f>
7
7
1
с】
9
6 сГ
二
]
N
СО
F
*-с
X
W
8
S
6
00
о
if
一
w
к
в
宀
1 /
0£6—! £6
融一iqg
006-心 裁Н一屜k
0我一?"
必8—108
008—9 红
奥2 IU
0££—у?上
才2II比
9
tO
二 g
d
О
6
ст
Z
9
r
1
1
1
r?
[
工
寸
л
и
о
6 с?
о
X 授
*
о г
J г
m
亡
f
、
о
о
m 揖
6 о 户
СЧ
У
Я:
с
с •
卄 и:
9
сс
占
и
71
002—929
9
a
ir
с
г
W
$
о
宕
£29—1S9
心L 4皿
о
1
9
9
СО
9
1
в
—
£Z9—009
N
1
Z 2
о
G5
£ cl £
【05
о Cl
IL. Cl
IO co 丄
CT
О
LT
U 一
一
с
丄
s
о
S 2
ю
ю 9 丄
о
О
Гр
LT
-tJA 尾=广 HoOLTOmog-J -q》)"WSOH wqGucИ HJUOHhodu Klfq vnHsq-I 6<HH0HnKLf3d-5x 7 YnHIrgY』 5
9
%1
二
2
匕
寸
9
1
£
二
二
G
2 А
£ / -
0S6—926
吩
一
Z
SZ6—106
H
9
м
三 範 Q s ——
006—928
2
过
2
•о
H
SZ8—1S8
二
с*?
寸
U
翁 з £
0£8—9d8
二
飞
со
一I 士
ОкE
二 1 II
S28—108
2
过
写
Й
а
00&~9ZZ
6
春
5
一
й
S 1
SU—E'Z
СО
1
0SL922
9
—
-—
—
7
%L102
00Z—9i<)
g
Й
¥
了
9Z.9—ISO
寸
—
1
Т
5房
0里)一9乙9 °
G
'Т
%9一009
a
—
W等
th ?s
C Q5言
—
•XT*
©7
с*
6G
что с увеличением oGrexuoii массы возр.1сг.ц г п прочность бетона. Эт«* зависимоегь й.шзкл к .ншеГпьи! в не- с.юдусмом пп гс|)в.1 ie on ье м in hi массы и выр i/kaervH уравнением pci рсссии /? = О,164?—69.
I'ucTorp.iMмы п кршзыс яснрсчелепцч
а — объемной массы, 6 — г р? ш гп гпзо -「п M,L:bIiO「 J; IE"
Из полученных результатов следует, чго изменчивость 7HA достаточно велика. Это особенно наглядно видно, если 3Tli же данные представить графически в виде гистограммы или кривых распределения (см. рисунок) .
Из этого рнсуика следует, что значительная часть контрольных образцов нмела объемную массу выше допустимого значения (Тм^кс —^00 木"炉),а прочность —— ниже браковочного минимума (&]】)” = 12.5 кге/см2), Из
5"
табл. 2 можно узнать также, что прочность образцов колеблется в широких пределах даже нрн посгоянпоп объемной массе (см. колонки 5——11). Эго объясняется тем, что при изготовлспнп сгсновнх HxucJicii п плит покрытий из газозолосилвката в его состав вводится агло- порит с целью снижения влажности и повышения трещи- ностойкости крупноразмерных изделий.
Газосиликатные изделия без добавки аглопорита имеют влажность после автоклавной обработки 35-~■ 36%, а с добавкой аглопорита она понижается до 20—— 25%. В табл. 3 приводятся выборочные данные о прочности газозолосиликата для трех интервалов объемной массы в зависимости от послеавтоклавнон влажности образцов.
Из полученных статистических характеристик газозолосиликата видно, что прочность бетона повышается с увеличением начальной влажности, т. е. с уменьшением количества вводимого в его состав аглопорита. Разница в прочности достигает 6——8 кгс/см2. что составляет 11— 14% средних значений. В то же время дисперсии (呜) и коэффициенты изменчивости прочности (Vr) ие уменьшились, а остались в каждой выборке на уровне, полу** чешюм для всей совокупности.
Следовательно, а гл опор нт не только поипжаег прочность газозолосиликата, по н усиливает изменчивость его свойств.
Для повышения одпоро/ыостп аглопорита н гочиосгп его дозирования была усовершенствована технология его производства н осуществлено фракционирование его по крупности и насыпной об7>емной массе.
При статистическом анализе был а усгаповлепа также значительная изменчивость свойств немолотой золы и зольно-известковой смеси (табл. 4). Из таблицы видно, что активность зо刀ьпо-нзвестково員 смеси, получаемой при совместном помоле извести п золы (31IC-1) в шаровой мельнице, колебалась в пределах 35.1 ±3*4,3, т. е. от 22 до 48%, а активность рабочей зольно-известковой смеси (ЗИС-2), поступающей из гомогенизаторов, поддерживалась на более стабильном уровне ——17,6±ЗХ Х°,4, т. е. в пределах 16,4——18,8%. Это достигается тем, что ЗИС-1 разбавляется в гомогенизаторах немолотой золой. При высокой активности ЗИС-1 в нее приходится вводить много немолотой золы, а при низкой активности добавляют небольшое количество немолотой золы.
1
сч
co
9 СО
со
ю О?
G
CO
8
6
CN G
r、
寸
CN
□0
心 Gl
一・?
G
9 in
о
m g
9
30 IC
4
g о
卜
r〜
oo
g
co
17
6
О
IC
G1
9
s
О
8
oo
9
tC
叶 g
ic
8 寸
8
A
g
S2
см
у
6
g
Ю
9
и s
о
8 T
IU g
9
co
6
CO
9
寸
9
CO
о
co
CM
CM
Ю
寸 g
t、
о 寸
4
6
a
О
9 о、
1
см
寸
co
О
g
6 g
^
О
g
tc co
6
g
CN
G
9
О
ю
8
CM m
卄
9 ■ C
СО
СО 寸
о
【、
寸
CN
寸
6
二
寸
CM
君
u
9
ОО сч
g
】c
9
О
8 oo
•—*
CM
CM
СЧ G
s
£
贫
О
СЧ IT
寸
G
Z
b
旦
О
13
—
со
о
Ю
廿
—
Ю
CN
сс
3
tu
3
吵
co
Z
о
О
g
9 m
co 心
о
о к
8
9
6
8 b
•—*
oo
сч
9
9
8
9
g g xr
О
9 寸
CO
CD
z
co
三
3 N ■- u
1 三 之
2 、
Ю 寸 丄
о
S 丄
ю
g
丄
s
s
LO
Ю 9
2
3
О
g
9
to
7
о t-
II
ri
о
t
V工
V
<IAXsIrsUOIforoogvJ qHOOHhodu H qlQOH关/E8 <x<LH douozv MXBVSOH S HHKHqQ«-n II IT q<J
Т Л Б Л П Ц A 4 ПОКЛЗЛИЛН 113ЛП НЧПВОС 1И < 1И)И< I в золы II ИЗВЕСТКОВО-ЗОЛЫЮП (М「('Н
Показатели
Зола нг
MCMIU Г<1И
天
ЗИ(. 1
X
311(: 2 А
Средине квадратичс- гкне отклонения (о) для
ЗОЛЫ
ЗИС-1
ЗИС-2
Активность (содержание активной CaO+MgO) в % ..
0
35,08
17,6
4,3
0,41
Остаток на сите
909 в %
19,05
11,89
14,54
3,44
2,85
2,36
Остаток на енте
0063 в %
4.9
3,85
4,24
3,98
2,77
2,90
Прошло через сито
0063 в %
76,26
83,75
80,62
5,95
4,01
4,17
Удельная поверхность В СИ?/。,...
3230
4390
3950
350
490
310
Таким образом, свойсгва золыю-извсстковой смеси (ЗИС-2) даже при постоянной ее активности (содержание СаО н MgO) существенно меняются, так как немолотая зола является компонентом весьма неоднородным.
Для устранения вредного влияния этих факторов были приняты меры для стабилизации акгшиюсги ЗИС-1 при помоле (в пределах 35±2%), а также упорядочен отбор золы от мультициклопов и электрофильтров на ТЭЦ.
Мероприятия, проведенные с целью стабилизации свойств аглопорита, немолотой золы и золыю-нзвестко- вой смеси, не замедлили сказаться. Коэффициенты изменчивости свойств газозолосиликата удалось существенно понизить по сравнению с прсдыд^чцнми периодами, и теперь они составляют по объемной массе Vv=44- 4-5% ” по прочности Vr =12+15%. Средние арифметические значения объемной массы и прочности сохранились на прежнем уровне.
В математической статистике широко используются методы корреляционного и регрессионного анализов, которые позволяют вскрывать внутренние закономерности и связи между отдельными факторами. Для использования этих методов анализа нами были внесены некоторые изменения в текущий контроль производственных процессов.
Контрольные определения проводились раньше для каждого фактора в отдельности независимо от других,
uo.9н»му получаемые резхльгагы нельзя бы.ь> использовать для корреляционного апализгк Ч'еперь все контрольные измерения b、i;】iimdch$ijjiii>l 11рп jh)m《we h,замесов считают контрольным. 11рн его осуществлении отбирают пробы цемента, песка, порообразователя, определяют технологические параметры — В/Т9 температуру воды затворения, вязкость раствора, время приготовле- iiHH ячеистой смеси, продолжительность вспучивания л т. д. Нз этого же замеса формуют коптролыше образцы, по которым после запаривания определяют объемную массу, прочность в сухом н влажном состоянии и другие показатели качества.
Таким образом набирается множество данных, характеризующих всю родословную контрольных образцов. По этим данным можно сделать полный корреляционный, регрессионный и дисперсионный анализ. Такой анализ был пропелан для теплоизоляционного газозо- лоенлнката.
С помощью ЭВМ были подсчитаны средние арифметические дисперсии, парные коэффициенты корреляции, коэффициенты уравнений регрессии. С помощью регрессионного анализа установлена коли»1сствсппг1я связь между параметрами оптимизации (?н R) н технологическими факторами. Для объемной массы и прочности получены уравнения множественной регрессии, позволяющие прогнозировать показатели качества теплоизоляционного газозолосплпкага (у= 100):
Y = 743 — 0,74 х± — 2,92 л\, — 6,97 % — 1,92 Vj ■-
+ 2,10/一0,05乙;
R.” 0,085 厶 + 1,43 *з 十 0,217 ,v「- 0,23 .v-
—0,166 / 十 0,0218 几一23,6,
где %i — температура гашения извести в град\
”2 — скорость гашения извести в мин;
Хз — активность известково-зольной смеси в %;
%4 ——вязкость ячеистой смеси (диаметр расплыва по Сугтарду) в е儿;
%5 — температура воды затворения в град\
хс — расход алюминиевой пудры на замес объемом 5 лх3 в г; г? — содержание пережога в извести в %;
Хе—время перемешивания компонентов в газобсгопомсшллке в сек.
Аналогичные статистические исследования проводи- 「【CL па Новотроицком заводе пеиобетонпых изделий. Для приготовления пенобетона используют портлаидце- нент 11овотроицкого цементного завода, речной песок ре
ки Урал, а в качестве пенообразовагсля ——мылыпяп корень. На заводе из hchouctoiui пзгоговлшог стсношие иа пели для 1]ромыш.п('11пых зд.анпп.
За 1970 г. были полечены следующие сгагпсгнческпе показатели свойств пенобетона:
Y = 696 /©№;R — 48,9 кас/см、
% г 28,3 kj,"戸;% = 11,2 кзс/сМ;
% = 4%;腺=23%.
Для выявления причин низкой стабильности показателей прочности значения последней приводились к одной объемной массе—у=700 кг/ж3. Затем все полученные результаты разносили в соответствующие клетки (табл. 5) и оп редел я л и срсдлес значение прочности в каждых клегке, столбце н с грокс. Для всей совокупноеги чисел,(/2=176) было получена R = 49,3 кгс/см2\ о^ =8,1 и Vr = 16,5%, прочность отдельных образцов колебалась в пределах %8,9±24,3, т. е. от 24,6 до 73,2 кгс/см2 при постоянной объемной массе образцов.
Из табл. 5 видно, что наиболее низкие результаты получаются в тех случаях, когда берут песок н цемент грубого помола. Из этих же данных следует, что колебания активности цемента и его дисперсности слабо отражаются на прочности. Это можно объяснить тем, что при изменении активности цемента следовало бы изменять его соотношение с песком.
В табл. 6 приводятся статистические характеристики пенобетона и материалов, а также парные коэффициенты корреляции, вычисленные по тем же данным, что и в табл. 5.“
Из анализа парных коэффициентов корреляции можно сделать ряд практических выводов:
Коэффициенты /2」II & показывают тесноту связи между прочностью н объемной массой пенобетона. Связь между /?вл и тсух оказалась более тесной (гзл = =0,65), чем для Rcyx и %ух (「2,1=0,56). Это дает основание предполагать, что сушка образцов ухудшает по казатели однородности, чю подтверждается также срав- пением дисперсий по критерию Фишера:
e 零兰: 2,05>f。仙=1,42喩 7,9-
при mL =叫=176 и d и 0,01.
ООН) VHOHggcnGU H-LUOHhodu vm<0」0ud0JL>lv60」0HW lqHvHq 弓 ApudООН) VHOHggcnGU H-LUOHhodu vm<0」0ud0JL>lv60」0HW lqHvHq 弓 Apudg an 二 i? n v 卜g an 二 i? n v 卜
ООН) VHOHggcnGU H-LUOHhodu vm<0」0ud0JL>lv60」0HW lqHvHq 弓 Apud
ООН) VHOHggcnGU H-LUOHhodu vm<0」0ud0JL>lv60」0HW lqHvHq 弓 Apud
g an 二 i? n v 卜
g an 二 i? n v 卜
E
X I
1
1
1
1
1
尊
叶
6
□0 и
1
1
,-
31 F
—
CO o*
Q
CM
Ю
1
о G
ю"
4
史
IQ
СП 叶
^.
寸
G Ю
о
9
6 F
之
LO
G
я
帛
E
q в
и
I-
z 叶
'^ g
寸
У
9 Г、
и"
•X ■г
CO
8
9
6 G
寸
oo 寸
£0
寸
石
R
Ю
о
9 寸
со
*
S
A ос ст? 寸
00 cd 寸
9
G
U ic
9
寸
^^ G
g
之 X
寸
咲
S3
與
h z**^
二 X NBHH31 вне 20 s DM KI 二、,0=1040 匸 HMHOhBHE 屮二一'Е7ЧЗ g фьа^гаа Л ^SHWSX^-- -SC^QHJE-^^^^ o&Mh OHWBgMdll^oldDh AB Z
eHHhHLQmKexJshHbahefdu KHHrodu XCN r*9 72<m moHwmwwexoMuwdJh zrado匚二:к н 1』e h a W=N 匚
Т Л I» JI 11 Ц Л 6. ( 1ЛПН IIP1I ( lull ^ \PAh II PIK I llklt til IM,1»I lull、
Номер фактора
СноПс 1 и.) н параметры
又
О
г. %
i I.IpJlbK* kO )ф(|»!ЦНСПГЫ корреляции
1
Объемная масса в кг]讀
69G
28,3
4,06
—
2
Прочность Rvy. в кгс/сл^
48,9
11,2
23
Г., ! = - (),56
3
Прочность Rn* в кгс/см?
39
7,9
20,2
г, [ = 0,G5 ,3 2 = &58
4
Прочность, приведенная к у=700 кг/м3
49,3
8」
16,5
—
5
Влажность образцов в %
15
4,2
28
—
6
Активность цс монта в кгс/сяГ
59G
66,5
11,2
%」==--0,15
7
Дисперсность цемента в с紹/з
2800
280
10
厂 7,4 = °』7; ,7,6 = 一°」6
8
Начало схватывания в ч—мин
1—39
0—29
29
9
Конец схватывания в ч—мип
3-36
0—36
16,6
10
Дисперсность песка в см2/г
2500
350
14,2
00. i=°,31
И
Дисперсность цементной песчаной смеси в см^/г
2635
270
10,3
К,严 0,44
12
Объемная масса ячеистой смеси в кз//
930
18,6
2
r ] 2.1 = °,38
13
Вязкость раствора в мм
41,6
1,04
2,5
г 13,12 ~ —°,°4
14
Коэффициент использования пены в мм
0,88
0,024
2,7
15
Расход пены в л на замес
373
27,6
7,4
,[5 1=0,025
1 lo jioii же причине получился низким п к(мфф|пшспг коррс.чяцпп /;;, • 0,58. Все »гс свн leu'jh. i н\ ег к псоб ходпмосгп строго соолюдагь режимы с^ шкп кишрольпых образцов.
Коэффпциспг 々,i=(),17 оказался ciaпн iпческн пе- зпа>шмым, что указывает на огсутсгвие статисгичсскол связи между Д11спе|)си()сгь10 цемента и нропнпстзо пепо- бегона. Вероятно, это об ьяспястся неиосгоянсгвом свойств исходных материалов. Не подтверждается также связь между дисперсностью цемента, его активностью и сроками схватывания.
Коэффициент『io. =0,31 указывает па наличие связи между прочностью бетона п дисперсностью песка, однако эта связь слаба. Она существенно повышается, если брать в расчет дисперсность цементно-песчаной смеси (门 у =0,44).
Коэффициент 门2」—0,38 указывает на тесноту связи между объемной массой пепобетопноп смссп и объемной массой пенобетона в сухом состоянии. Хотя эта связь и значима статистически, она недостаточно сильна. Теоретически между этими показателями должна существовать функциональная зависимость
%- = Ycyx (1 + — + В,
-где 3/Т — водотвердое oiношение;
В ——масса воды, внедонная с пеной, па 1 л?_
В этих случаях коэффициент корреляции должен быть близок к единице. Отсутствие тесной связи между 丫皿 и Тс\х указывает на сущеегвспныс нарушения в порядке контроля пли в технологической цепочке.
При детальном изучении порядка контроля ячеистой смеси было установлено, что се объемную массу7 (丫小)определяли по пробе, взятой нз смесителя пенобетопоме- шалки, а усух на образцах» залитых при формовании изделий из других замесов. Это недоразумение было сразу же устранено н коэффициент корреляции увеличился до 0,60.
Коэффициент 门5」=0,02 указывает на полное отсутствие связи между объемом попы, вводимой в ячепс- 1~ю смесь, и объемной массой пенобетона. Практически о га связь должна бы гь очень тсспоп, так как юльки за счет изменения объема порообразователя удается по-
лучать пенобетон с объемной массой от 400 до I000 кг/мл. Отсутствие тесной связи указывает на серьезные неполадки в технологии прпготооления пспообргиоватсля н пепобстоппоп смеси. Эго можно объяснить отчасти тем, что точность дозирования пенообразователя на заводе недостаточно высока.
Для устранения этих помех разработан специальный дозатор для воды л пенообразователя, который позволяет отмеривать их с гочпостью до 0,1 %. Для повышения точности отвешивания сухих компонентов весовые устройства оборудованы шнековыми питателями н микро- выключатслями. В настоящее время эти устройства уже смонтированы и работают. Кроме того, совершенствуется технология приготовления пенообразователя. Водный раствор пенообразователя будет заготовляться в большом количестве, достаточном для работы на одну смену, в то время как до сих пор заданный объем пенообразователя (2——2,5 л на замес) отмеривали для каждого замеса с помощью литровой кружки.
Можно привести и больше примеров применения методов математической статистики для анализа точности технологических процессов и качества материалов. Пользуясь этими методами, можно объективно оцепить качество работы смены, бригады и отдельного работника, точность работы агрегата и технологической линии.
Работникам заводских лабораторий н ОТК следует шире использовать статистические методы при анализе результатов контроля н для оценки качества материалов, готовой продукции, а также для совершенствования производства изделий из ячеистых бетонов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая стлтпстпка. Статистический контроль качества. М” «Мир», 1970.
В е н е ц к и й И. Г., К н л ь д/i ш с в Г. С. Основы теории вероятностей и математической статистики. М., «Мпр», 1968.
1\Л1Д. ICML Iliiyh Ь. /\ 1 К)В11|\( )1),пнж Q. К К' •川FIIOB
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕНОВЫХГАЗОБЕТОННbiX ПАНЕЛЕЙРАЗЛ1ЕРОМ НА ДВЕ КОМНАТЫНА БЕРЕЗНИКОВСКОМ ЗАВОДЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В настоящее время в строительстве широко применяют сборные крупноразмерные конструкции из легких н ячеистых бетонов. Во всех миматических зонах возводятся жилые дома по типовым сериям 1-464, 1-467, Ь468, наружные стены которых монтируются из крупных панелей размером на одну или две комнаты.
В типовом проекте с улучшенной шаннровкоЦ жилых домов серии 1-468Л, разработанном ЦННИЭП жплпща, предусмотрено возведение наружных cien из керамзито- бетоппых пли нз ячеистобетонных панелей размером GX ХЗ 川(па две комнаты).
Техническая и экономическая эффективность приме- неппя стеновых панелей из легких н ячеистых бетонов хорошо известна и подтверждается также данными, при- ведеппыми в табл. 1, для условий Западного Урала (г. Березники).
т ^ В Ji II Ц л I ( PABHMFLJIbHblF 1 EXit»KO-3hOtiOMIfЧЕСКНЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЛЯ СТЕН ЖИЛЫХ ДОЛГОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРНАЛОВ
Материал
g
Пл in
*.н:и" пли • Щади дома
is 爺
§1
447
Кирпич ...
64
1150
17—22
5,40
25—69
26—40
464
Керамзитобе- тон ....
35
350
14—88
4,04
23—70
33—80
4G8
Гязобетоп ..
28
196
8—81
3,91
18—68
39—90
Как видно нз таблицы, степы пз ““снспмо бетона значительно дешевле керамзптобстонпых н почти в два раза дешевле кирпичных. Однако массовое производство крупноразмерных изболип из ячеистого бетона сдерживается главным образом технологическими трудностями, возникающими в процессе их изготовления. В настоящее время из ячеистых бетонов в массовом количестве изготовляют стеновые панели размерами 6X1,5 и 3X3 м. Опыта производства стеновых панелей размером 6乂3 м из ячеистого бетона до последнего времени у нас не было. Были отдельные попытки изготовить такие панели из газобетона, но они не привели к успеху.
На Березниковском ЖБК № 4 решили освоить технологию изготовления стеновых панелей размером на две комнаты. Как извести©, они были пионерами в строительстве крупнопанельных жилых домов из ячеистого бетона. В 1953 г. впервые в мире они построили трехэтажный жилой дом, который стал прототипом для домов серий 439-Я и 4G7. За последующие 15 лет в городе возведены сотни жилых домов из ячеистобетонных панелей общей жилой площадью более 300 тыс. м2.
Было начато опытное освоение производства стеновых панелей из газобетона. Предварительно были проведены исследования по оценке качества сырья, подбору оптимальных составов, выбору оптимальных технологических параметров приготовления газобетопной смеси, формования изделий и режимов автоклавной обработки. Разработаны экспрессные методы контроля ячеистой смеси и изделий с целью стабилизации технологических процессов и улучшения свойств газобетона. В период освоения производства этих панелей были снесены некоторые конструктивные изменения, повышающие технологичность панелей.
В результате большой оргапизациоппой работы, проведенной руководством завода, и оперативного внедрения результатов научных исследований удалось быстро наладить массовый выпуск газобетонных панелей, отвечающих требованиям ГОСТ 11118—65.
Стеновые, панели изготовляют из газобетона объемной массой 700 кг衣,марки 35 (контрольная характеристика 50 к?с/с川2). Вяжущим служит портландцемент марок 400 и 500 Ново-Пашийского цементного завода. Минералогический состав клинкерного цемента: C3S — 48—— 52%; C2S —25—30%; С3А —6—10%; C《AF—12—15%.
В качестве ампппоп добличп в цемсп! wo цнся 八и 15% доменного гранулпровапного шлака. Химический состав портлгшдцемсита прпвсдеп в табл. 2.
Г А Ь Л II НА 2 XMAUPlECKint (5 1АВ IILCKA И ЛОР 1Л ЛНДЦЬМЕН ГД 11ОВО-ПЛШИИСКОГО ЗАВОДА
Материал
Содержание окпелов в %
о
0
<
£
3
S oJ
R
W
5 s
E
E
Цемент ....
23,36
6,65
3,8
58,64
0,9
2,5
2,6
2,4
Песок ....
94,5
1,5
1,4
1,5
0,8
0,3
0,02
Удельная поверхность — 2700——3200 с储卜;сроки схватывания: начало — 1,5——4 ", конец ——3—6 q; нормальная густота —25—27%.
Кремнеземистым компонентом служил кварцевый речной песок. Его химический состав приводен в табл. 2, а физические свойсгва указаны ниже:
Объемная насыпная масса в кг"科,.,. 1470
Плотность в е/с%зг. , . ,2,59
Пустотпость в % . , ,42
Модуль крупности1,37
Содержание примесей в % (глина, ил) . . , 1,4
По минералогическом^7 составу кам с кип песок представляет собой зернистый материал желто-серого цвета, состоящий в основном из окатанных и пол у окатанных зерен кварца с небольшой примесью глппы (之2%), карбонатных частиц (<2%) н зерен полевого mini га (〜1%).
В качестве порообразоватсля применяют нспрокалеп- ную алюминиевую пуцру ПАК-З. Содержание свободного алюминия в этой пудре колеблется от 70 до 90%. При получении водно-алюмпниевой суспензии для придания пудре гидрофильных свойств используют хозяйственное мыло. Для регулирования сроков схватывания цемента и ускорения процесса вспучивания в состав газобетона вводят каустическую солу (Na2coз). Расход материалов па 1 力户 газобетона при у=700 ка/力户 составляет: цемента —285 кг; песка — 34 5 ка; воды (В/Т: 0,50) - - 315 кг; пудры алюминиевой — 450 а; соды ——570 г.
Для приготовления газобегонпон смеси нонуавгома- тические дозаторы отвсишваюг необходимое для замеса количество цемента и воды и отмериваю г онрсцсленпып объем песчаного шлама, подогретого острым паром до 60—65℃. Плотность шлама колеблется в пределах 1,55—1,60 г/сл£3, а дисперсность песка в нем — от 2000 до 2500 см2/г.
Рис. 1. Подготовленные к заливке формы для панелей размером на две комнаты
Все эти материалы загружают в caMoxo uiyio газобс- тономешалку емкостью 5 м3 и туда же выливают водно- алюминиевую суспензию, предварительно приготовленную в специальном смесительном aiuiaparc, н раствор технической соды определенной концентрации из расчета 0,2%f веса цемента (в пересчете па сухое вещество). Вся эта масса перемешивается в процессе передвижения газобетоном ешалки к месту формования п.зде.чнп 1,5— 3 мин. Температура ячепегоп смеси перед се заливкой в формы составляет 45——55° С, а текучесть поддерживается постоянной и соответствует расплыву по Суттарду 30—33 см. Готовую газобетопную массу разливают в подготовленные горизонтальные формы.
Подготовка форм заключается в очистке, смазке, установке проемообразующих вкладышей, засыпке выравнивающего и декоративного отделочного слоя, укладке арматурных каркасов. Подготовленные к заливке формы показаны на рис. 1.
Армирование панелей по проекту предусмотрено отдельными сетками, каркасами п стержнями. Для повышения трещиностойкости панелей вместо этого стали армп-
poiHI I Ь Л\ГСГКНМ11 lipoerpiHICI ВСППЫМП k.iph.KMMM V U\ усилением no yr.inм проемов (pur. 2).
I loc.ie окончания вспучивания га looeioniion массы, продолжающегося 1,5 -2 明 формы выдерживают в цехе па постах с обогреваемым иолом еще 3 ч. Но окончании схватывания массы срезают «горбушку» п с помощью крана извлекают проемообразующие вкладыши. Нзвле-
Рис. 2. Схема армгп^рпых сисгавных каркасов 丄 i,i панелей размером и.) две к^мпагы (6X3 .虱)
/— iOiKr.iniiTC.Tbiibfc >ill iiiB.iionuiv .ipMaiypiibie ci\]>*,iu」u;i,ic“,u3 У—10 л«А
каи)г вклады mu и)из де. i nil lo авгимавпоп (юрлботкп. так как при iia.iiriiin ик»ча ibinieii в процессе запарки в уг- 』н\ проемов образхюгея грсщипы из-за разницы гемпс- ра г\ рного расширения мегал.ча п глзобеюпа.
11 ⑴iroroihiciuihic I л к им образом формы * пзде.|пя\111 усгапавлпваюг с п гвесгпымп предосюрожпосгимн па автоклавные вагонетки, закатывают в автоклав и ,」гшрн- вают при 11 ат по сокращенному режиму 1,5+10+1,5 ч, рекомендованному 1ПШЖБ.
После окончания запарки изделия выдерживают в формах в течение 4—5 明 чтобы они равномерно и постепенно остывали, а затем распалублпвают с применением кантователя п отправляют в отделочное отделение.
Отделка панелей заключается в установке столярнык изделий, подоконников н елнвоь и оштукатуривании откосов с обеих сторон. Затем внутреннюю поверхность па・ пелен подготавливают поп. оклейку обоями. Го юные па-
пели отправляют ini специальных маипшах па строительные площадки.
В Березниках из этих панелей в 1971 г. уже выстроено свыше 5() домоп жилой плопщдыо 15() тыс. л/2.
Опыт изготовления и применения в Березниках стеновых панелей из газобетона размером па две комнаты (6X3 儿)позволил выявить положительные и отрицательные качества этих панелей. /
Применение крупногабаритных стеновых панелей из ячеистых бетонов с полной заводской отделкой оконных и дверных проемов п с фактурным наружным слоем дает существенный технико-экономический эффект; при этом значительно понижаются трудоемкость монтажа стен и их стоимость, повышается ипдустриалыюсть строительства (см.табл.1).
Для изготовления из газобетона высококачественных стеновых панелей больших размеров (6X3 加)необходимо применять чистый кварцевый песок без примеси глины, а цемент — без пуццолановых добавок.
Для армирования изделий следует применять пространственные жесткие арматурные каркасы с их усилением косыми стержнями в углах проемов.
Проемообразующие вкладыши необходимо извлекать до автоклавной обработки.
Отделка стеновых панелей только дроблеными материалами (гранитной и мраморной крошкой) не обеспечивает хорошего архитектурного оформления фасадов зданий. Фасады домов получаются при этом однотонными и неяркими. Целесообразно применять также отделку цветными красками после автоклавной обработки н другими материалами.
Ипж. Г. С. КОБРИНСКНИ
АНКЕРНЫЕ ЗАМОНОЛИЧЕННЫЕ СТЫКОВЫЕСОЕДИНЕНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХЗДАНИЙ
Повышение технологических и эксплуатационных качеств стыковых соединений стеновых панелей из ячеистого автоклавного бетона существенно зависит от копст-
}|^ кЦПП k|H'IIC I П< И 4» Л|СМС!1 I .1 11 II. НК ,'Г»1 '. II И! I IKU «ИМ ( К» устройства.
Усгаповлепи, чю специфика пропзводсгвл ячснсюОе- кчшых элемснгов (впброформованпе, грелка горбушки, доа1ичл\лав11<1я ]);1屮(、小;i пл (лдгльныс taioionMi, ;im токлавпая обрабогка при повышенно!! icMiiepaiype п
3jмопо.шчсппые анкерные крепления
а — схемы высверливания анкерных полосгсП: / — сверлом с жеегкимп разп- оьжными ножами; 2 — шарнирным сверлом; 3—сверлом с шбкимп полотнами; б — формы анкерных полостей ко ну с и эй и грушевндн。» криволинейной форм; d ^ пр1пп1.1И1иалы1ые схемы замополлче шых анкерных стыковых соединений;
I一 узе」 крепления: 5 — х »сл соечннеиия; & — л лсл опира лл
влажности и послеавтоклавная механическая обработка изделий, их калибровка и фрезерование) обусловливает ряд существенных требований к устройству крепежных детален в панелях. С учетом этих требований для стыковых соедииепнп ячеистобетопных пане/cii оказываются неприемлемыми такие традиционные крепежные элементы, как петли и металлические закладные детали, устанавливаемые в панели в процессе нх формования [4].
Наиболее пригодны для стыковых соединений ячеис- тобетоппых конструкций крепления, устанавливаемые
IKJC.'K' ilBl iЖ.ЧЗIHUHI f )U|KI(»t 11 hII ILiHr. III l| iи ||pn i\l« in 1.1 hi* 3;Ulllllli. 1 1))11 r;Ik"\ k|)eiklCHIIH\, ВЫ1Ю.ИВ1Г1\1Ы \ С ОМ1И1О.ЧП ииваннем пли без омополнчпваиня конца i\iei jki.uiPiecKoii связи, учитывается специфика upon ли)дс1 вл и Аделин 111 авгоклаиного ji'iencioro иеioii;i и ik ikrii. n ioicm(|)ii niko механические свопсгва ячепетого бе гопа, в “ервую очередь его хорошая удобиобрабатываемоси,.
Разработанное в ШП1ЖБ анкерное замополичснпос крепление (см. |)пс\ пок) ос>1цесгвлясгся ну гем himoiio- личивания конца связи или отдельного крепежного элемента в высверленной в готовой папелп анкерной полости конусной или грушевидной (криволинейной) формы, расширяющейся в глубь ячепстобетонпоп панели с образованием объемного клиновидного бетонного анкера внутри массива ячеистого бетона. Это крепление дает возможность применять резательную технологию изготовления панелей, может бы гь осуществлено в любом месте готовой панели, обладает повышенной коррозие- стойкостыо, долговечностью н 11адс>кп()ст1>ю. Оно дает возможность устанавливать крепежные элементы с кон- солыю-выступающсп над плоскостью панели частью, пекл ю<|аст на монтаже процессы элекгросваркп и замопо- лшшвапия и менее металлоемко по еравпеппк) с другими видами креплений.
Анкерное замоноличеппое крепление может воспринимать усилия, направленные под любым углом н вдоль оси анкерной полости.
Анкерные замополичеппыс k])ciijiciiii5i могут применяться во всех видах силовых стыковых сосдипепип (узлах крепления, соединения, опирания и и од вески) наружных с ген зданий различного назначения: жилых, об шественных и промышленных. Опи могут сл\>1\пи, ннокс д/1я соединения исходных эле мен го в составных папе, icfi из ячеистого бетона в процессе их ynpyiiniiTcjiLiiofi сборки п, кроме того, при различного рода ремонтных работах с искусственными и естественными пористыми мгперпала■ ми с ячеистой структурой. Анкерные крепления могут быть использованы, например, при устройстве декоративно-защитной облицовки па относе и для других подобных целей.
Анкерные замонолнченные крепления всесторонне
11 i \ >|( и |.| .1IH 1 >p< >11 I I ' \ .»I III »»t lloP. 111II II 111 и »|H* 'I I IIIII』\ >1» cncpiiMcii I«i.'ibiibi-. hccjic um;inmi p.i ц)лнн «шы IЧччомсп ;i an ли no upovi I iipoiuiiiHio и \ c i эопс i в\ <шксрш>1\ n u:i- ге.г1ыи»|\ креп.k'hitii к ciыковы\ соединениях конегр^пкцпн II J ЯЧ1Ч1С ни О (Д' I <)П;1
Ликерные 'iaMonozHPiciiiii^' крепления рекомеп.човапы Госстроем С(二l:D 人厶” широкого внедрения и вклочепы в «Рекомендации но использованию в строительстве ре- зультатов паучпо-псследовак'лнеких и проем по-кипст- рукторских работ》. Опп включены в《Каталог унифицированных стр()1 iTe.iниых п uiCvTпit из ячеистого бетона для жилых it общественных здаппй>, разработанный Лен- ЗНИИЭП при участии НИИЖБ I'ucci р(ш СССР п ряда других организаций, и в действующие в Латвийской и Белорусской ССР проекты жилых, общественных и про- 1к>водс1 веппы、hUHinii
(ПП( ОК ЛИТЕРАТУРЫ
Кобрине:; и II Г. С. Анкерные узлы соидппсчпя конструкции и< ячипегых б< гопов, «бе;”" Il л;с.!си1 бетону l!hi8, Ab G.
Кобр и и г к н л 1 . С. I Ipi/'Hiuvn» и 八3)•屮\i/iiii“】u(TL сверле- ni.i\ анкерных у ui'»i« сск^шпепия KOHvrp\ кцин l П 111 Я\Б и меюдпка ИХ IK llbiraillil'l. В hH.: I Ip^vKIMpoil.llIlH l.nin |p\ ti i|;>fi ”, il'ICIt I ык f ciunoB》,ч. H, ./1.» .'1Д11 TH, 193.
К о 6 p и n с к)i и Г. С. Пригаспснпе ncicuiupt.i x mvUUob математической статистики при исследовании ликеровки связей и ячеистом бетоне. — В кп.: «Прпмет ипс наник митсм<1тпч^'.ких методов в исследовании техпп.кч ни бетона и железобетона •, 111ШЖЕ. М., 1971.
Ш и in к и н А Д , 1\ о С- ;• и и ^ к ::;': Г. С К.1кч иф11клц11я ribikoBbis cm* uh*v4»ih "仆руди’НХ ire" крулноццн»_^ь ц.|\ /дднпп. ♦Сгронггги.стни п ар\МгиКСу|' л Зк,11rL. l'" U.、: П
Канд. ie\n. п.лк В. II. KA/I \IIIHI1KOB.
ппж. 11. IL К()СТ\Р1?В,
д-р гехп. паук, проф. 11. х\. НВЛ1ЮВ(Пензенский uinicenepito-( троигельпый инет гут)
ВОПРОСЫ ТЕОРИИ БЕЗДЕФЕКТНОЙ
ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ РАЗРЕЗКИ ГАЗОБЕТОНА
СЛОЖНОДВИЖУЩИМСЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ
Горизонтальная разрезка i азобет опа режущим органом, совершающпм сложное движение: вращение, коле- баиня, аксиальное перемещение,——наряду с положитель-
11L1MI1 OC()()(lllПОСТЯ МП 【【Miu СВОП IIC|-;t 1НВПЫС стороны. При дополнительном движении режущего устройства совершается работа, которая miTeiicHi[)iiiuip\ с г разрушение структуры газоб(*т()1м н его тпкеогроппое разжиже- нпе. Эго часто служит нрпчпиоп слипания изделий по плоскостям разреза.
Вероятность слипания коллоидно-дисперсных систем обусловливается вязко-пластическими свойствами, поверхностным натяжением дисперсной среды и давлением склеивания. Для системы «дисперсная фаза — во〃а》 вязко-пластические свойства зависят от содержания дисперсной фазы, которая определяет состояние склеиваемых собственным веществом поверхностей, адгезионные и когезионные свойства адсорбированных пленок на поверхности твердой фазы. С изменением толщины водных пленок на поверхности твердой фазы изменяются ее предел текучести, вязкость, модуль упругости и другие реологические свойства [3, 4, 5].
Твердеющие коллопдпо-дисперспые системы типа «немент — вода》имеют отличительную особенность: при образовании структуры переход воды в более прочное химическое и адсорбционное состояния приводит к потере ими адгезионных свойств, липкости и клейкости. Эти свойства могут быть восстановлены, если механические воздействия на систему еще способны вызвать сколько- нибудь заметную тиксотропию и иммобилизацию структурной влаги. Так, например, образцы из цементного теста с предельным напряжением сдвига, равным 1,8 кес/с也2, при простом наложении один на другой уже не склеиваются. При непродолжительном их встряхивании, сопровождающемся изменением предела текучести раствора, вследствие иммобилизации структурной влаги наступает прочное склеивание. Для систем, обладающих пределом текучести, существует строго определенное, критическое для каждой из них предельное напряжение сдвига, которое определяет границу слипания материала.
Рассмотрим схему горизонтального резания газобетона (рис. 1) и явления, сопровождающего этот процесс. При таком способе резания газобетонный массив / расчленяется струной С на отдельные элементы ——верхний и нижний. Верхний элемент, работающий в первом приближении как короткая консольная балка, деформируется под действием собственного веса. Если принять.
4 10 I4.ICOI.)Iio.iyirllimil IIH-.'III p.ll'-llcl дн.иичру pe;KJ 1ЦГН1 органа, то па некотором расстоянии от органа у верхпе- io бр\са ионии гея прогпо \, p;ii;」hiii дпимсгрх ре?к\ того органа(I, п оба -).мсмспг;1 сомкнутся в гочке л. Расс паяние or цеп гри струны “и чочкп смымпшя п;ги)вем критическим пролетом 4р,он。будет зависеть от упруго- плазтических свойств газобетона.
В процессе сложного движения режущего устройства, например колебательного, разрушатся прилегающие к органу объемы газобетона. Пусть в массиве перед фронтом режущего органа предельное напряжение сдвига газобетона равно %. В зоне влияния динамических воздействий режущего устройства, как вибратора, предельное напряжение сдвига начинает падать, и оно становится равным плн близким к нулю. Разрушение структуры газобетона является локальным п не распространяется на большую глубину от режущего устройства вследствие высокой пористости газобетона и быстрого затухания колебаний в нем. Максимальное разрушение и разжижение структуры газобетона будет на смежных поверхностях изделий. Прп удалении режущего органа разрушенная структура восстанавливается до критического значения т5P, определяющего предел липкости и границу слипания при данном давлении (от собственного веса лежащего выше изделия). Если структура газобетона восстанавливается раньше, чем сомкнутся элементы, то слипания не произойдет. В противном слу-
'1ЛС ПЗДСЛПЯ СЛ Illi Iiy ГС Я. IllkllM OUp.l к)[\|( ()||Ц| hi ц,'|/К II |>| \ фдкIоров, в.чня 1О1ЦПit пл с. 111ПЛ1М1С it 1ДС.ПШ, скорое гь восстановления структуры пгюбстопа. Он./ з.-тпсиг or многих условий: вида вяжущего, температуры газобсто- “н, его начальных своисги, rojiimiiibi с/юя рпз/кпжечшого газобетона и др. 11а рис. 1 по казано восстановление пластических свойств разрушенной структуры по длине шва прн двух различных скоростях тиксотропии. В нервом случае предел текучести раз])у щепной струк г\ ры л ости- гает критического значения т;;р в точке 6 па расстоянии 1в℃ст от режущего органа, во втором—xjj достигает т$р в точке в на расстоянии Госст от режущего органа.
На основании нзлож(чи1ых продета вл(чин( \ словно нс- слипаемости разрезанных изделий можно записать в следующем сиде:
(О(О4 p > 厶зосст •
(О
(О
Нетрудно заметить, чго с изменением скорости резания длина зоны восстановления также изменяется ДеГь ствительпо, время восстановления /в предельного напряжения сдвига 噌 до tJ;p при данной скорости восстановления—величина постоянная. Путь, пройденный режущим органом за период времени, равный времени восстановления /в, есть не что иное, как длина зоны восстановления:
4 =匕)ё3。■(2)
С учетом (2) условие (1) примет вид
4<р > Vp(・3 /цосст,(3)
Время восстановления можно определить, если известна функция изменения предельного напряжения сдвига разрушенной структуры в зависимости от времени. Допустим, что т2=Л(/), тогда /=/2(тй), а первая производная от этой функции
点"W
откуда
力=。(皖)d然.(5)
Время восстановления структуры найдем, интегрируя выражение(5) и принимая во внимание при этом,
'НО верхним llpr;l(*. Hh\l Illi h'l piIpim.lHIlM ЯВ.ИП' icn hplll н ческое з11;е(П11к、пре ц*.ibiioiо iKilipji/KeiiiiM сдвига. 11о- с. I ед пес при прочих р;ишы\ \ с.ювиях, всроя гпо, записи г о г AaiuiciiiiM cK.ieiiBaiiiui. 1 Ii).h)/kii!\:, ч го т『 есть функция 九()| да I pic и и я склеивания, т. с. т^р ■ (Ас). Тогда
小〕。闾州⑥
Подставляя в (3) значение времени восстановления структуры, гю.|учим:
啞р "F
4p〉Vp j 小(啕d端(7)
о
Критический пролет можно паптп, зная деформатив- пость газобетонпого бруса под нагрузкой. Поведение газобетона в пластическом состоянии под нагрузкой аналогично поведению упр)го-плс^елпчпо-вязкого тела [1]. Для такого тела полная деформация слагается из упру- го-эластической и вязко-пластической:
^Общ г Еу.З + ^Б. и*
Критический пролст будет сложной функцией от общей деформации бруса. В свою очередь общая деформация упруго-пластнчио-вязкого тела зависит от многих факторов. Эту зависимость можно внразпть в общем виде
(8)(8)」• Т(Е, G, J, № f,飞,A g),
(8)
(8)
где Е — mu“Jl)пр\ 1 ости r.uofkiohiiorv ci.ipi:d.
G — мод)ль елпш а;
J - MOAieiir инерции ссчеппп up у га,
卩一козффпцпеш :ioiiepe>iiK»H дсформацпи;
/ — врсМЯ ;5.e(])01'*uU|'ilUu!,Hn,
т0 предел гекучесгн:
—ке->ффнцпснт tin n<nci и:
g ♦—ингсти uBiineii. prifMiMMcihHi p.HiijH^jc iuHnofi пл'рузкп.
Таким образом, ус.човпе (7) с \ чегом (К) запишется окончательно в с/юдуютсм виде:
Т (F, G, J,卩,厶 т0,1], g) > 匕 J /;闯剣. (9)
Если предположи гь, чю деформации пл ниа opyc«i до соприкосновения с основанием являются в основном упругими, то задача нахождения критического пролога значительно упрощается. Такая картина деформирования возможна при применении струн малого диаметре! и повышенных скоростях резания.
В этом случае в зависимости от параметров консольной балки для определения критического пролета можно использовать методы сопромата или теории упругости. При низких значениях отношения длины консоли L к высоте сечения й верхний элемент будет работать как короткая балка. Условие (9) примет следующий вид:
* = A(FJ;
屮(旦 М,/, g)> Vp J /式啕 dxl(10)
0
Если пренебречь давлением продольных волокон друг на друга и влиянием поперечной силы, то, используя уравнение изогнутой оси балки и гипотезу плоских сечений, можно определить критический пролет в явном виде. Такое допущение может быть оправдано, так как при значениях — =0,5+1 напряжения в крайних волокнах опасных сечений, рассчитанные по формулам сопромата, будут отличаться от действительных максимально на 30——37%. При этом расчетный критический пролет несколько уменьшится, и, следовательно, условие неслипаемости будет более жестким.
Для копсолыю-закрсплеппой балки при прогибе ее, равном диаметру режущей струны, критический пролет определится из следующего выражения [2]:
—j/陪, (П)
где D ——прогиб балки, равный диаметру струны;
g ——интенсивность равномерно распределениой нагрузки о г собственного веса газобетоппой балки;
остальные обозначения тс же, что и в формуле (8).
Условие (7) для случая упругого деформирования балки примет вид:
喘р =入(FJ
^^>V^M}d4,о^^>V^M}d4,о(12)(12)
^^>V^M}d4,
о
^^>V^M}d4,
о
(12)
(12)
I ||»ДС Г;Ш.'1ЯЯ В (12) niJPirllllH MOMCI11.I IIIICpHIIII II p.lli* номерпо распределенной нагрузки, получим:
*九|Fj;
y/^>V^fMd^(13)
0
где 丫 一 обьсмпая масса i азобетоппого сырца*
Л — высота балки.
Приведенные выше условия неслипаемости изделий, строго говоря, справедливы только для начальной стадии резания, т. е. для момента соприкосновения элементов в конце консоли.
При появлении площадки контакта работа верхнего элемента изменится: изогнутая ось консольной балки будет иметь точку перегиба. Определение критического пролета сведется тогда к решению задачи теории упругости и пластичности. Однако необходимость в этом отпадает по следующей основной причине. Вероятность слипания изделии в местах, расположенных по периферии газобетонного массива, всегда выше, чем по внутренним зонам. Это обусловлено тем, что пластическая прочность (критическое значение предельного напряжения сдвига) на поверхностях газобетонного массива всегда ниже, чем внутри него, вследствие влияния температурного градиента. Таким образом, выполнив условие неслипаемости для периферийных участков, мы тем самым обеспечим его и для остальных зон.
Из анализа уравнений (9) и (13) можно сделать несколько важных для практики выводов, выполнение которых позволит исключить слипание изделий и повреждения при горизонтальном резании газобетона:
Разрезать бетон следует на более поздней стадии его структурообразоваппя.
Целесообразно применять добавки к газобетону, снижающие предел слипаемости изделий п повышающие скорость восс гаповлеппя разрушенной струн гуры.
Скорость резания должна быть оптимальной.
Нужно уменьшать напряжения от собственного веса сырца при многослойном резании за счет правильного относительного расположения режущих струн.
В производстве газобетона по резательной технологии исключить слипаемость изделий в основном удает-
ся за счет первого мероприятия. Выполнить его не всегда можно из-за ограниченной прочности режущих устройств.
Скорость резания зависит от вязко-пластических свойств газобетошюго сырца п скорости восстановления разрушенной структуры.
Уменьшение напряжений от собственного веса газо- бетонного сырца особенно важно прп многослойной раз-
Рис. 2. Схема деформирования газобетонных элементов при многослойной разрезке массива
резке газобетонных пзделпй. На рис. 2 показана схема многослойной разрезки. Прп расположении режущих струп в одной вертикальной плоскости прогибы отдельных элементов неодинаковы. В общем виде величина прогиба любого элемента может быть выражена в следующем виде:
△〃D〃,
где D —диаметр струны;
п — число pc job oi подд()и;1 до да и по io кчемси!.!.
В самых невыгодных условиях будет пахочпгься верхний элемент, так как величина прогиба “о соприкосновения с* расположен и ым ниже элементом максимальна. При превышении прочности газобетона па растяжение в растянутой зоне элемента образуются трещины. Чтобы исключить образование трещин, необходимо такое расположение режущих струн, при котором деформации элементов будут равновелики. Это достигается смещением одной струны относительно другой. Верхние струны должны быть сдвинуты по о гпошепнц» к ппжпеп с трупе в сторону, противоположную 11Ш1равлсн1по реза. В усчо- виях упругой работы элементов при изгибе величина
смешения одной струны отпоенгелыю другой должна быть персмсппоп п }*мспыиаться в направлении к расположенным выше струнам. Закон изменения величины сдвига может быть найден после несложных математических вычислений.
Изложенные выше теоретические предпосылки справедливы в равной мере и при резании бетона обычным режущим устройством. Однако относительное влияние режимов п условий резания, а также свойств газобетона па слнпаемость изделий, вероятно, будет иным.
Задача технологов состоит в том, чтобы изучить свойства газобетоппого сырца, определяющие склеивание изделий при резании: упругость, вязкость п пластичность, скорость восстановления разрушенной структуры в объеме и тонком слое, критическое значение предельного напряжения ечвпга. Это позволит пахчпо обосповашю выбирать режимы резаппя газобетона егюжподвнжу- щнмся органом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Безухов П. II. Основы теории упругости, пластичности н ползучести. М., «Высшая школа», 1968.
Беляев II. М. Сопротивление материалов. М.—Л., 1962.
Кротова И. А. О склеивании п прилипании. Изд-во ЛИ СССР. I960.
Н п ч и п о р е и к о С. П. Основные вопросы теории обработки п формования керамических мисс. 1 Ид-во АН УССР,而60.
Р е б п и ч е р II. А. Фи ^пки-хпмпческ«1я механика — новая область науки. М , * Знание», 1958
Канд. техн. па\к В. И ГР\МВ(ЯЗЕЦ1\ПП
ЛНКЕРОВКЛ АРМАТУРЫ В ЯЧЕПСТОЛ1 БЕТОНЕС ПОНИЖЕН НОЙ ОБЪЕМНОЙ МАССОЙ
Переход па производство ячеистых бетонов с пониженной объемной массой 600 破〃/ Вместо 700—800 кг/At3 требует допоинптелыюго пз\ чеппя работы конструкции и, в частности, характера сцепления с арматурой такого бстопа и ее анкеровки.
Сцеплеипс архатурн с обычными тяжелыми бетонами исследовано дос га точно широко,,с ячепегымп бетонами несравненно меньше, особенно с богонами попи- жеппоп плотности. Как показывает опьи изготов. нчтя
и эксплуатации крупноразмерных конструкций пз ячеистых бетонов, наряду с положительными качествами им присущи и недостатки, основной пз которых — пониженное сопротивление образованию трепцш. Исходя из этого в последние годы велись попеки конструктивных решений по повышению трепцпюстойкости конструкций из ячеистых бетонов, наиболее эферектпвпым пз которых является, как известно, создание предварительного напряжения. При этом особую актуальность приобретают вопросы анкеровки арматуры.
В лаборатории ячеистых бетонов п конструкций НИИЖБ были проведены экспериментальные исследования сцепления и анкеровки арматуры в ячеистом бетоне при разных значениях его объемной массы и прочности. Работа проводилась в два этапа:
экспериментальная проверка анкеровки арматуры в ячеистом бетоне;
исследование длины зоны анкеровки арматуры при передаче предварительного напряжения на бетон.
На первом этапе работы приводились испытания на выдергивание арматуры. Было установлено, что в конструкциях из ячеистого бетона сцепление в некоторых случаях бывает недостаточным, что вызывает необходимость установки специальных анкеров. В изгибаемых конструкциях обычно применяли анкеры в виде привариваемых поперечных стержней. Однако использовать такие анкеры целесообразно нс во всех случаях. Так, при использовании высокопрочных арматурных сталей и при высоких уровнях нагрузки поперечный анкер раскалывает ячеистый бетон. Поэтому сейчас изыскиваются другие способы анкеровки арматуры в ячеистом бетоне. В. II. Иванов [1] предложил, например, способ повышения сцепления проволочной арматуры с ячеистым бетоном за счет на- прессовки на нее под большим давлением в спсциаль* ных установках утолщенных (до 3—5 мм) оболочек из полимерцементного раствора. Повышение сцепления в этом случае происходит за счет увеличения площади контакта арматуры с бетоном.
На первом этапе работы изучалось сцепление некото- рых-высокопрочных видов арматуры с ячеистым бетоном и способов ее анкеровки, пригодных для предварительно напряженных конструкций.
Известно, что при всем разнообразии применяемых
МС1ОД11К ПС С) 1ЦГС I Н)(*г (Н>1ЦГ11]Н||1Я IOI о CIHH СНЫ оценки сцсплсппя из-за значительной его сложноеги [3J. Исходя из конкретных целен исследовании С)ы.к1 прнпяга методика сравнительных испытаний па выдергивание ар- матуры, даю1цая возможное гь оценки отдельных фак торов, влияющих па величину сцепления. Испытания проводились на разрывной машипе «Амслер» с максимальным усилием 3U тс. В процессе испытаний измерялись взаимные смещения арматуры н бетона па свободном конце н фиксировалась величина максимального усилия. Оценивалась, кроме того, и условная средняя величина сцепления, получаемая делением величины усилия на площадь контакта арматуры с бетоном. Изучались следующие виды арматурных сталей: горячекатаная стержневая класса A-IV диаметром 12 мм9 термически упрочненная катанка класса Атк диаметром 6 мм, семи- проволочпые пряди диаметром 6 п 9 мм и высокопрочная проволока класса Вр-П диаметром 5 мм. Для увеличения сцепления бетона со стержневой арматурой были применены анкеры в виде привариваемых поперечных стержней, металлических пластин и проволочных спиралей с частым шагом. Для катанки и прядей использовали только последний вид анкеровки. Для увеличения сцепления с проволочной арматурой была применена полимерцемептная оболочка разных толщин.
Проведенные испытания [2] дали следующие основные результаты. Для стержневой арматуры периодического профиля п катанки наиболее эффективными оказались проволочные спирали, внутренний диаметр которых на 10—15 мм больше диаметра анкеруемого стержня, с шагом 5 мм и длиной около 300 мм. Для прядей и проволочной арматуры спирали оказались менее эффективными. Для проволочной арматуры существенный эффект был получен при применении полпмерцемептпых оболочек.
Исходя из этих результатов при проведении второго этапа работ были применены стержневая арматура с проволочными спиралями по концам н 1?ысокопрочпая проволока с напрессованной оболочкой. Для изготовления опытных образцов был запроектирован и изготовлен специальный стенд (рис. 1) для натяжения арматуры. При этом были учтены специфические условия изготовления изделий из ячеистых бетонов. Контроль усилий в арматуре осуществлялся тарированными динамомет-
рамп, устапоплсппымн на стенде, коюрые иопи)лялп оценивать также потери напряжения в арматуре вследствие воздействия повышенных температур при автоклавной обработке. Усилия в арматуре при подъеме н спуске напряжения копгролнроиали, кроме того, индикаторными тензометрами.
4
Рис. 1 Стенд для натяжения арматуры силовая рама; 2 ——арматура; 3 ——динамометр; 4 — нагяжног устройство;
5 но.чвсски
Опытные образцы представляли собой элементы в виде призм длиной 2 儿,армированных централыи». Такое положение арматуры позволяло избежать явлении продольного изгиба в образцах. Всего было изготовлено и испытано 6 серий образцов (49 призм). Серии отличались по прочности, об 1>емп()п массе ячеиетого бегоиа, а также по виду арматуры. Сечение образцов подбирали таким образом, чтобы иапря/кеппя в бетоне не превышали 0,5/?пр. Характеристики бетона опытных серий представлены в таблице.
Бетон имел состав 1 : 1 (молотый песок : цемент), расход цемента составлял около*340 кг/м3, водотвсрдос отношение 一 от 0,42 до 0,47.
Передача напряжении па бетон осуществлялась по этапам со скоростью около 400—500 кгс/см^-сек для стержневой арматуры и около 1000 кгс/см^-сек ——для проволочной. При этом измерялись деформации образцов при помощи тензодатчиков, установленных с двух
№ серии
『су\,
КС/лГ
:》.;J
喷,
ксс/с"
кас/см」
кес/слР
1
1010
1100
142
106
96
2
1100
1180
164
123
ИО
3
590
690
39
30
25
4
730
820
58
49
35
5
850
940
112
80
64
6
890
970
119
101
80
\\r\KLl fill HIMI |,| n)l| \ О1П41 |i|.i\ < I run
C
сторон
вдоль арматуры.
помощью
парных
индикато
ров определяли такжеров определяли такжеарматурыарматурывзаимное смещение г::丁” и бетона на торцах призм. По результатам проведенных испытаний строили эпюры деформаций бетона по длине
ров определяли также
ров определяли также
арматуры
арматуры
призм в соответствии с этапами передачи усилия. По эпюрам определяли длину зоны анкеровки арматуры /ан- За эту длину принимали участок от торца призм до места, где папря/кепия и без опс достигали 95% ог установившихся в средней части образца.
Применение спиралей по концам стержневой арматуры позволило за счет улучшения анкеровки уменьшить длину ее зоны до 30%. В этом случае уменьшился также разброс опытных значений Z()H по сравнению с образцами, не имеющими спиралей. По найденным опытным значениям J строили графики зависимостей /,|П -△/, где △o<i —эго напряжения в арматуре, передаваемые па бетон. Для получения расчетных зависимостей /11П от напряжения в арматуре и прочности ячеистого бетона результаты пспыташп! были обработаны методами мате- матпчеекон с га гпсгики, которые позволили более “стко выявить указанную зависимость (рпс. 2). Расчетные значения длин зоны анкеровки представляют собой максимальные вероятностные значения /黑*с при прочности бетона, деленной на приведенный коэффициент однородности 冗= 0,64. Коэффициент Ку учитывает возможное снижение прочности бетона в изделиях. Полученная обобщенная зависимость дала возможность выразить ее эмпирической формулой в следующем виде:
(.,.=14 十0,06丄工,(.,.=14 十0,06丄工,⑴⑴
(.,.=14 十0,06丄工,
(.,.=14 十0,06丄工,
⑴
⑴
где /.ш —д.'ппк! K)iii4 .uiKrpouhii ск-ржпепоп лрм;нуры и гм\
А% — напряжение и арматуре в 人jc/cm产;
Ro —кубпковая прочность бетона о vc/c" Б момент отпуска предпарп гглыюго п.шряжсппя.
Как видно из рис. 2, минимальное опытное значение прочности бетона Ro=39 кас/сз/ позволило получить расчетные зависимости только для прочностей около 60 к?с/с%2 или проектной марки 5(). Последующее искус-
Рис. 2. Зависимость длины зоны анкеровки 1М1 стержневой арматуры от напряжения в армитурс Ааа н прочности ячеистого бетона R。Рис. 2. Зависимость длины зоны анкеровки 1М1 стержневой арматуры от напряжения в армитурс Ааа н прочности ячеистого бетона R。
Рис. 2. Зависимость длины зоны анкеровки 1М1 стержневой арматуры от напряжения в армитурс Ааа н прочности ячеистого бетона R。
Рис. 2. Зависимость длины зоны анкеровки 1М1 стержневой арматуры от напряжения в армитурс Ааа н прочности ячеистого бетона R。
⑵ПОЗВО-(3)⑵ПОЗВО-(3)
⑵
ПОЗВО-
(3)
⑵
ПОЗВО-
(3)
CTBciinoe снижение прочности ячеистого бетона было практически невозможно. В дальнейшем, видимо, для бетонов малых прочностей следует разработать методику, учитывающую это обстоятельство.
Полученные при испытаниях опытные зависимости величин смещений арматуры go от напряжений в арматуре △da были использованы для построения приближенных эпюр напряжения арматуры по длине зопы ее анкеровки с применением выражения:
Подобранные параметры сцепления а н К [2] лили, кроме того, пользуясь выражением
/ =а(£( Г―^1 — Ei I ©У 4% 卩
а,* Г [к(1+^)1(1 +『屮)]丿’
получить косвенным цугом значения длин зоны анкеровки для всех опы гпых образцов. Сравнение вычисленных значении с опытными понизало достаточно хорошее их с()1ик1деипе (JLlO/i%)-
После окончания испытапнп опытные образцы были установлены для проведения длительных наблюдений за дальнейшим смещением предварительно напряженной арматуры с помощью парных индикаторов по торцам. Для сравнения наблюдали и ui коптролыплмн образцами с арматурой без предваригслыюго папря/кеппя. Сравнение результатов наблюдении показа.ю, что смещение арматуры во времени носит затухающий характер и не превышает 20—25% нервопачалыюн величины
Аналогичные испытания образцов с проволочной арматурой, имеющей напрессованную полимерцементпую оболочку, показали, что при отпуске напряжения в ряде случаев нарушается сцеп леи ис самой оболочки с арматурой. Технология нанесения таких оболочек, а также дальнейшие операции по натяжению проволоки достаточно сложны п требуют, видимо, существенного усовершенствования.
Снижение объемной массы и прочп<?стн ячеистого бетона обусловливает необходимость дальнейших разработок способов повышения сцепления н анкеровки арматуры. Для предварительно напряженных конструкций, в частности, следует изучить возможность передачи пред- варптслыюго напряжения на бе гон п прпмепеипя анкеров в виде нескольких обжагых шаГи) с приваренными пластинами.
вывод ы
Сравнительные испытания на выдергивешпе арматуры из ячеистого бетона показали существенное увеличение анкерующего усилия у стержневой арматуры периодического профиля при применении проволочных спиралей вокруг концов стержней, а у проволочной арматуры——при применении утолщенных полпмерцементных оболочек.
Длина зоны анкеровки стср/кпсвой арматуры зависит от прочпосгп ячеистого бетона п напряжения в арматуре и для арматуры диаметром 12 力刀 может быть найдена по формуле (1).
Существующая мечодпка определеппя расчетных
значений /ан для малопрочных бетонов грсбуег некоторых изменений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
И в а н о в В. И. Стр》понепосплпкат и его основные свойства.— В кн.: «Автоклавные материалы п изделия». Госсгройиздат, 1956.
Макаричев В. В.» Милейковская К. М., Трамбо- в е цки й В. П. Исследования анкеровки арматуры в ячеистом бетоне. «Бетой н железобетон», № 5, 1968.
Рекомендации по испытанию иа сцепление арматуры с бетоном Р-36-67. ВIIIIИ Же чезс бст< ш, Гласмоспромстропматсрпалы, М., 1968.
Канд. техн, паук В. И. ИВАНОВ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЕАРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРОВОЛОКОЙ
КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНАПРОЕКТНЫХ МАРОК 25 И ВЫШЕ
В Советском Союзе ячеистобетонных изделий производится в год примерно 4 млн.川3, 4To составляет всего 20% общего объема производства ячеистобетопных и легкобетонных изделий на природных и искусственных пористых заполнителях. Еще меньше у нас изготовляется крупноразмерных армированных изделий из ячеистых бетонов. По данным ВНИИЖелезобетона, их производится у нас всего 25% общего объема ячеистобстонпых изделий.
Развитию производства ячеистобетонных конструкций в значительной степени мешает определенное недоверие к ним, которое следует признать справедливым. Эти конструкции имеют иногда серьезные дефекты: трещины, отслоения защитных и облицовочных слоев, коррозия арматуры. Такие дефекты могут привести к тому, что конструкции утрачивают жесткость, несущую способность и даже оказываются в аварийном состоянии.
Анализ причин дефектов армированных ячеистобетои- ных конструкций позволяет сделать вывод о том, что наряду с общеизвестными и, по нашему мнению, частными причинами есть коренная, которой до настоящего времени не придавалось должного значения. Это ——недостаточная степень совместной работы арматуры с бетоном. Совместная работа арматуры с бетоном обеспечивается
прежде всего сцепленном, которое в конструкциях из ячеистого бе гоп а с обьемиоп м ассоп 60()и 7。。кг м' при мерно в 10 раз меньше, чем в конструкциях из тяжелого беп)п;1. 1 к)С1\811,ку у иле пег рпечгы жс к* !<kh4<>iiiii.ix конструкций но сцеплению, то эго в ряде случаев не учитывается, а сцепление рано нарушается, что приводит к указанным выше дефектам конструкций. Следовательно, для улучшения качества, надежности и долговечности крупноразмерных ячеистобетонных конструкций необходимо прежде всего и существенно повысить в iiiix сцепление арматуры с бетоном.
Известен способ повышения сцепления ячеистого бетона с арматурой через утолщенные обмазки, получаемые многократным погружением арматуры в ванну со специальными пастами. Он довольно широко применяется за рубежом при изготовлении из ячеистого бетона армированных плит средних размеров.
В условиях высокоиндустриального строительства такой способ малоэффективен. В НИПЖБ в течение ряда лет ведутся исследования с целью создания па арматуре утолщенных оболочек более совершенным методом. После ряда поисков мы остановились па экструзионном способе их получения. Для этого были использованы электродообмазочпыс прессы, применяемые при производстве электродов для электродуговон сварки. Промышленные образцы гаких прессов позволяют напрессовывать оболочки диаметром 20——22 мм под давлением 700 кгс/см2 со скоростью 2—3 м/сек.
Оболочки изготовляют из цсмептпо-пссчаиого раствора проектных марок 200——300, плотностью до 2,3 г/см3 и выше.
Повышенные механические и защитные свойства таких оболочек позволяют многократно увеличивать сцепление арматуры с ячеистым бетоном н эффективно армировать его напрягаемой высокопрочной проволокой. Для придания оболочке эластичности при натяжении арматуры в ее состав вводят полимерную добавку.
Путем изготовления оболочек разных диаметров можно достигать надежной связи такой арматуры с ячеистым бетоном с самой малой объемной массой. По внутренней поверхности оболочки эту связь обеспечивает высокое сопротивление сцеплению на поверхности контакта стали с опрессованным цементно-песчаным раствором, а по ее внешней поверхности — увеличение плошали сцепления
и iioBbinieiiiKbi адгезия на повсрмюс гп коп гак и рас шора оболочки с ячеистым бетоном. Опытные данные и расчеты показывают, например, что при рифленой высокопрочной проволоке диаметром 4 мм в оболочке диаметром 30 мм, расположенной в ячеистом бсгонс объемной массой 600 кз/%з проектной марки 25, будут равнопрочные связи по обеим поверхностям оболочки, т. е. с проволокой с одной стороны и с ячеистым бетоном с другой. По величине эга связь будет соотвсгствивап» сцеплению проволоки с цсмснтпо-нссчапым раствором просктпоп марки 200 и будет равна нормативному сопротивлению сцеплению 60 кгс/см?. Длина зоны анкеровки напрягаемой проволоки в этих условиях составит примерно 10 см.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ НАРУЖНЫЕ ДИАМЕТРЫ ОБОЛОЧЕК ИЗ РАСТВОРА ПРОЕКТНОЙ МАРКИ 200 ДЛЯ НАПРЯГАЕМОЙ В1»1СОКОПРОЧНОЙ РИФЛЕНОЙ ПРОВОЛОКИ В КОНСТРУКЦИЯХ
ИЗ ЯЧЕИС1ЫХ БЕТОНОВ
Диаметр проволоки в мм
Наружные диаметры оболочек в мм при ячеистом бетоне проектных марок
25
35
50
75
100-200
3
10
8
8
8
8
4
16
12
10
10
10
5
22
18
10 .
10
10
В таблице приведены рекомендуемые диаметры оболочек для проволок диаметром от 3 до 5 мм при проект- ных марках ячеистого бетона от 25 до 75 и выше. Таблица составлена из условия максимально возможного диаметра оболочек 22 мм при напрессовке их на электродообмазочных прессах. При наибольшем диаметре проволоки и наименьшей проектной марке ячеистого бетона рекомендуемая оболочка не создает равнопрочную связь по внутреннему и наружному диаметрам. Тем не менее анкеровка проволоки получается достаточно хорошей: длина зоны анкеровки составляет 30 см . При других сочетаниях этих показателей диаметр оболочек также рассчитывают на длину зоны анкеровки 30 см. Мини-
мильные дпампры ос)оличск 8 п 10 м.ч при повышенных проектных марках ячеистого бетона принимались с } четом защиты проволоки от коррозии.
Высокий предел пропорциональное! и деформаций п напряжении высокопрочной проволоки позволяет напрягать ее с вытяжкой до 5 -8 川川"i, г. с. до конгроли- руемого преднапряжения 9000—14 000 кгс/см2ч что в несколько раз превышает большие потери преднапряжения проволоки в ячеистом бетоне.
Рис. I. Схема прпснособлепия для наирессовкн оболочки па арматурную проволокх
/ — масло; 2—расгвор; 3 — рабочна цилиндр; 4 — плунжер; 5—пиро цилиндр; 6 ——арматурная прэволска
В отличие от известных слоистых нредпапряжеппых конструкций из ячеистых бетонов новые прсдпаиряжен- пыс конструкции можно пзгоговлять по наиболее прогрессивной резательной технологии, что позволяет до конца реализовать технико-экономические преимущества ячеистых бетонов.
Экспериментальные исследования однослойных пред- папряженпых конструкций из ячеистого бетона, армированных высокопрочной проволокой в оболочке, проводятся в НПИЖБ с 1966 г., когда на Ступинском заводе ячеистого бетона (Московская обл.) из газозолосилика- та были изготовлены первые кровельные плиты длиной 6 м.
В последующем опытные ячсистобетопные конструкции с высокопрочной проволочной ар маг^ рои изготовляли непосредственно в НИИЖБ, а также па Светлогорском заводе (Гомельская обл.).
Для армирования применялась высокопрочная рифленая проволока диаметром ;ю 5 мм класса Вр-П, а также проволока обыкновенная гладкая класса В-I. Оболочку изготовляли из смеси портландцемента, мелкого кварцевого песка и иолистирольпого клея на скипидаре
Д/力 anajiii.ia iip(nii6()it ()iii.iгиы\ 山川। ц;| 卩山,? ни hU.HHI liporilb кривел ЫК»|| 11ЛЦ||,| 1 |\ | | |\ t ;| pM 11 |h HUI 11 IBM! сварными каркасами п сегками “t c(、]“hi I IK-01 92 и близкой но всем прочим показа гелям к опытным плитам. Из сравнения кривых следует, что в пределах полезных нагрузок до 500 ксс/拙2, которая в 2—2,5 раза превышает нормативную, прогибы серийной н опытных плит оказались близкими несмотря на то, что армирование по зоне растяжения ГКП-IV составляет 0,38%, а в опытных — 0,11%, т. е. почти в 3,5 раза меньше.
Подсчитаны теоретические прогибы опытных конструкций при условии их упругой работы без трещин. При этом кривая 2 характеризует теоретический прогиб при фактическом начальном модуле упругости ячеистого бетона проектной марки 25, равном 14 000 кгс/см2 (СН 287-65); другая теоретическая кривая 3 для упругой стадии работы бетона без трещин получена при расчете для проектной марки ячеистого бетопа 35 (модуль упругости 20 000 кгс/см2).
Несмотря на то что на опытных плитах под нагрузкой наблюдались видимые трещины с раскрытием до 0,1 мм, прогибы их при испытаниях не превышали теоретических, рассчитанных на условия работы этих плит без трещин. Наоборот, фактические прогибы оказались заметно ниже теоретических. Так, при пормагивиых нагрузках 200—300 кас“ фактические прогибы оказались примерно на 30—40% ниже теоретических, соответствующих фактическому £б= 14 000 кгс/с^ и почти равными теоретическим прогибам Еб = 20 000 кгс/см2.
Отсюда можно сделать внвод о том, что модуль упругости ячеистого бетона при его обжатии напрягаемой арматурой увеличивается.
Этот эффект наблюдался более отчетливо при испытаниях других шести кровельных плит. Изготовляли две идентичные -партии плит (по 3 шт.) в пакетной форме резанием из газобетона с объемной массой 600 кг/м3 проектной марки 25.
Плиты шириной 0,5 м и толщиной 0,12 м армировали в продольном направлении симметрично двумя рядаг ми проволок диаметром 5 мм по 6 проволок в ряду (рис. 3). Таким образом, насыщенность всех плит продольной арматурой была одинаковой н составляла примерно 0,4% всего сечения плиты. Отличие заключалось в том, что применялась проволочная арматура разного
^^■L J36 851J500^^■L J36 851J5002、他+2@Ф5/2、他+2@Ф5/(6-6) Ф 5(6-6) Ф 5h」;i('(‘・i с pa uiipiiinii iH'jHPiiiiini'i iip(ijiiia|)iin'jn.n(»r(^ 11:111 卩外 /Кения. I» »I.i.'hmiiiij\ плиIл\ иn\ ii.ipiин ч.чи п|1ол.п,'1мв» го арм П|н)в;||ни1 нгпо.чь илшлц оиыкпопеппх ю гл и цк\ ю проволоку, сваренную в ссгкп, и)кла^ывал! ее в форму без 11|)сд1и1рпге.>1Ы1()го напряжения н бе i ooojkhick. В плитах двух других типов этих же пар гни продольная проволока была предварительно напряжена н имела оболочку толщиной 2,5 мму напрессованную под давлением 500—700 кгс/см2. Причем в плитах первого типа укла-
^^■L J
36 851
J500
^^■L J
36 851
J500
2、
他+2@Ф5/
2、
他+2@Ф5/
(6-6) Ф 5
(6-6) Ф 5
Рпс. 3. Поперечное сечение опытных кровельных плит размером 4Х Х0,5Х0,12 м с тремя видами армирования
】一плита с напрягаемой обыкновенной проволокой в оболочке; 2 — пли га со сварными сетками из обыкнове-(- ной проволоки без пречна- пряжс11пя и без оболочки; 3 ——плита с напрягаемой высокопрочной лроволокой в оболочке
дывалн проволоку обыкновенную, гладкую, с контролируемым преднапряжением 4500 кгс/с* а в плитах второго типа — проволоку высокопрочную, рнфленую, при контролируемом преднапряжении 9000 кас] с а科.Обжатие ячеистого бетона с учетом всех потерь составпчо в плитах первого типа примерно 8 кгс/см2 н в плитах второго типа — 15 кг с 1см2, что равно соогвстствсшк) 70 и 135% расчетной прпзмешюн прочности ячеистого бетона марки 25 в конструкциях.
Испытывали плиты кратковременной изгибающей нагрузкой в два срока. Первую партию плит испытывали через месяц после изготовления, а вторую — через три года храпения на открытой п.ющадке в краппе неблагоприятных условиях при попеременном увлажнении, замораживании н висуишванш】.11есмотря на это, градация жссг костей в или гах с тремя вариантами армирования была непзмспноп. Если при нормативной нагрузке жест кость эталонных плит без обжатия принять за 100%, то при этой же нагрузке другие плиты с обжатием 70 н 135% призменной прочности имели соответственно жесткости 180 н 250% эгалоппой (рис. 4).
Плита из второй партии, армированная напрягаемой высокопрочной проволокой в оболочке, показала более чем двукратное превышение несущей способности сжатой зоны плиты ее теоретической величины. Так, селII подсчитать uccyiiiyi。способность сжагой зоны этой плиты но CH 287-G5, то тсорегнчсская расчотная иагруз-
Z0夠4050 3 70a0幫0磔儿0%0值0朋 侬碗№ 2吃Д5/ S№/4 夕一Прогио ■ смZ0夠4050 3 70a0幫0磔儿0%0值0朋 侬碗№ 2吃Д5/ S№/4 夕一Прогио ■ см
Z0夠4050 3 70a0幫0磔儿0%0值0朋 侬碗
№ 2吃Д5/ S№/4 夕
一Прогио ■ см
Z0夠4050 3 70a0幫0磔儿0%0值0朋 侬碗
№ 2吃Д5/ S№/4 夕
一Прогио ■ см
Рнс. 4. Прогибы опытных кровельных плит размером 4X0,5X0,12 мот равномерно распределенной кратковременной пагру жи
/ — прогиб плиты с обыкновенной напрягаемой проволокой в оболочке; 2 — прогиб нлити ео сварными сетками из об'лкловеИюй проволок» без оболочек; 3 ——прсгиб плиты с напрягаемой высокопрочной проволокой в оболочке; 4―опытная расчетная нагрузка при коэффициенте С==1,8 (ГОСТ 8829—66) по сжатой зоне; 5 — теоретическая расчетная нагрузка по сжатой зоне
ка ее составит 296 кге/必. Опытное значение этой нагрузки с учетом коэффициента С=1,8 по требованиям ГОСТ 8829—66 составило 678 кге]* т. е. примерно на 130% выше теоретической расчетной нагрузки плиты.
Полученный эффект молено объяснить двумя 'Причинами.
Во-первых, есть все основания ожидать повышения несущей способности сжатой зоны бетонного сечения, 108
рас типу гая пша к()к»|юги прмпруется нрово.'кжоп в ооо- .^очкс. 1 loBbiiiiciniue сцепление такой ;1рм;1「урн делает трещины менее глубокими, что в свою очередь приводит к увеличению высоты сжатой зоны бетонного сечения В предельном СОСТОЯIHI11 констр}Ч<ЦШ1.
l^o-Бторых, на увеличение несущей способности ежа: топ зоны плиты оказало влияние повышение продольной устойчивости сжатой арматуры в оболочке нрн усиленном сцеплении арматуры с бетоном, без нарушения которого сжатая арматура не теряет устойчивости.
Следует отметить также» что устойчивость сжатой арматуры повышает поперечная арматура.
Результаты предыдущих испытаний преднапряжен- ных кровельных плит, при которых конструкции разрушались по сжатой зоне, также св и детел ьст вуют о повышенной несущей способности сжатой зоны ссчеппп по сравнению с их теоретическими значениями. Две кровельные плиты толщиной 22 см п длиной 6 м, графики прогибов которых приведены на рис. 2, разрушились по сжатоп зоне от нагрузки, которая па 55—60% превмта- .ча тсорсгпческую критическую пагру ikv сжатой зоны этих плит. Мепынип ^ффскi повышения несущей способности сжатой зоны сечспия в этом случае можно объяснить тем, что плнгы армировали в сжатоп зоне обыкновенной, а не высокопрочной проволокой, при меньшем ее количестве и без поперечных связей. Процент армирования этих плит по всему их сечению был примерно в 2 раза меньше, чем в кровельных плитах толщиной 12 см, где он составлял, как указывалось выше, 0,4%.
Эффект повышения несущей способности сжатой зоны ячеистобстоиных плит, армированных напрягаемой проволокой в оболочке, рекомендуется учитывать расчетом, в котором несущая способное гь ежа гоп арматуры, а также положение нейтральной оси сечения принимаются в соответствии с данными для аналогичных конструкции из тяжелых бетонов.
Как известно, положение нейтральной оси изгибаемых железобетонных элементов, соответствующее достаточной прочности ока гой зоны, определяется коэффициентом который с уменьшением проектной марки бетона с 600 до 400 н ниже увеличивается с 0,G5 до 0,80. Для конструкций из ячеистого бетона проектной марки 75 и ниже, армированных напрягаемой проволокой в оболочке, нами рекомендуется принимать коэффициент
g =0,96, что (4)()TiH'TCTBy(vr предельной нмс e>K;ir(jfi зоны х—0,8 Ло вместо л (),16 //()(ц<)(J I 287-ПП).
Расчетное сопротивление ежгггпк) проволочной арматуры в оболочке в копегрукцпях из ячеисгого бетона нроскпюп марки 25 и выше рекомендуется принимать ио нормативам для проволоки обыкповеппоп и зависимости « от ес диаметра 7?.,.с =3150 кгс!сл^ и 氏…= = 2500 кзс1с* а для проволоки высокопрочной R」.с — =3600кгс/см2 вместо /?а.с= 1700кгс/см2 (по СН 287-65).
Значительная величина предельных деформаций сжатия ячеистого бетона в конструкциях (см. ниже) позволяет вводить в расчет полное расчетное сопротивление арматуры сжатию. Нагрузки, полученные по рекомендуемому расчету в кровельных плитах, гфмирован- ных в сжатой зоне обыкновенной проволокой в оболочке, были довольно близки к их опытным значениям. Последние превышали теоретические всего на 4—5%. В кровельных плитах, армированных высокопрочной проволокой, эта разница составила примерно 25%.
Предварительно можно считать, что в пределах обжатия, составляющего после потерь величину от половины до полной расчетной призменной прочности бетона, жесткость предпапряжепных конструкций увеличивается соответственно на величину от 75 до i50% се расчетного значения без преднапряжения.
Трещипостопкость предпапряжепных конструкции из ячеистого бетона наиболее показательна в опытных стеновых панелях длиной 12 儿 для промышленных здании. Эти панели имели толщину 20 см и ширину 120 см. Отливали их вертикально (па ребро) из пенобетона объемной массой 800——900 кг/м^ и армировали симметрично нредпапряжешюй высокопрочной проволокой диаметром 5 мм в оболочке толщиной 2,5 мм. Контролируемое преднапря5кение продольной арматуры было равно 10 000 кгс/см^. Длина зоны анкеровки, замеренная при плавном отпуске натяжения арматуры, гое га вила около 250 мм.
Панели испытывали при совместном воздействии вертикальных и горизонтальных нагрузок. Жесткость этих панелей при норматишюп ветровой нагрузке, равной 92 кге/м2, примерно вдвое больше, чем жесткость аналогичных панелей, но армированных обычной арматурой без предварительного иапря?кеппя (рис. 5).
Наибольший эффект преднапряжения в этих пане-
5 5.QZ4 IO 15 16.0 г.О 2J.4 25 30 31^ 35 40 41,9 &"* ПроеиЗ £ См
Рис. 5. Прогибы опытных скиовых панелей размером 12X1,2X0,2〃 / — преднапряженные панели, армированные высохоирочиой проволокой в обо- почке; 2 — панель, армированная ненапрягаемой сварноП арматурой без оболочек
Рис. 6. Oriioniuvii.Hbic дг<|)орм.1цпп расih/kchiiя продольной армл- гуры опытных ппеднаиряженпых к ри вольных плит р<пмсром (>Х Х°,5Х0,2 川
/ — фактические 八с<])срМ1ЩН11; 2 — теоретические ле(1>орм.1цип без сцепления с бетоном
лях, как отмечалось выше, сказался в повышении трещиностойкостп. Несмотря на то что процент армирования в опытных предиапряжсплых напслях был примерно втрое меньше, чем в серийных панелях без пред-
ill
наиряжспня, величина раскрытия трсщни в прсдпанря- жеиных панелях при разных степенях загружения оказалась в 5——10 раз меньше, чем в серийных.
Раскрытие трещин в серийных панелях от собственного их веса составляло 0,2 мм\ то же, в преднапряжен- ных — 0,02; при нормативной нагрузке — соответственно 0,5 и 0,1 мм\ при расчетной —0,8 и 0,2 мм и при коит- рольно-разрушающих нагрузках раскрытие трешип составляло 1,5——2 мм в ccpiiiinoii и 0,3—0,4 мм в опытных преднапряженпых панелях. Повышенная трещнпостой- кость ячеистобетопных преднапряжеппых конструкций учитывается по величине сопротивления бетона растя- 弥енню Rt =3Rp・
Преднапряжепные панели длиной 12 ж обладали высокой упругостью, благодаря чему трещины после снятия нагрузок закрывались до ширины 0,02 мм, допускаемой нормативами.
Об эффекте от повышенной степени совместной работы малопрочпого ячеистого бетона н высокопрочной арматурной проволоки с напрессованной оболочкой можно судить также по деформации этой арматуры в опытных конструкциях (рис. 6). С этой целью сделано приближенное определение коэффициента *ф,„ который вычисляли как отношение замеренных средних деформаций растянутой арматуры к теоретическим ее деформациям в сечении с трещиной. Для упрощения подсче* тов теоретических деформации плечо внутренней пары сил нзгнба в сечениях с трещи поп было принято иосго- Я1шым и равным максимальному его значению в предельном состоянии конструкции по се прочности. Это допущение несколько снижает показатель эффекта сцепления и завышает искомый коэффициент. Тем не менее отношение замеренных деформации арматуры к теоретическим значениям ее деформаций в сечениях с трещиной составило при нормативных нагрузках величину *фа =0,34-0,4.
В обычных ячеистобетонных конструкциях со сварной арматурой классов A-I и А-Ш без оболочек 屮。 = = 0,7+0,9 [4]. При этом необходимо учесть, что более чем двукратное уменьшение величины коэффициента •фа У опытных конструкций получено при напряжениях в арматуре из высокопрочной проволоки, которые в 2 —3 раза превышают напряжения горячекатаной арматуры обычных конструкций.
Все эго свпдсгсльсчвугт и мпогокраiн(ш ноньппсппп стеиспи совместной рабигы ячелсюго бе гона с армаду- рой после папрессовки па нес оболочек.
Рис. 7- Относительные деформации сжатия бетона опытных кровельных плит размером 4Х0、5Х0,12 м
/ — 1и»нта, армированная обыкновенной напрягаемой нрокпоко" в оболочке; 2 — плита, армированная сварными се 1 кам и без оболочек; 3 — ujinia. армиро- ваннал высокопрочной напрягаемом проволокой б оболочке
Во всех опытных конструкциях отмечались повышенные деформации ячеистого бетона при сжатии н растяжении без его разрушения. На рис. 7 приведены относительные деформации сжатия газобетона опытных кровельных плит толщиной 12 см. Наибольший ин герое представляют данные по иреднапряжешюп плите, армированной высокопрочной проволокой в оболочке При паг|))зке 102() и、,* б.шзкоп к разрушаlomeii, кою- рая была равна 1140 кге/лг (см. рис. 4), относительная дсс1)ормация сжатого бетона без его разрушения составила по графику (см. рис. 7) величину 0,00529. С учетом воздспствпя собсгвсппого веса плиты (外巾 =60 кг/м2), а также иредиарп гслыюго обжатия напрягаемой арматурой (。6=15 кге/см2) относительная деформация сжатия газобетона объемной массой 600 кг/м3 соответственно составила 0,00529-)-0,00016+0,001 = 0,00645.
Таким образом, в опытной плите газобетон объемной массой 600 кг/м3 в стадии, близкой к его разр)чнепшо, имел полную деформацию сжатия 6,45 мм/м.
В опытных нредиапряженных стеновых панелях длиной 12 м пенобетон с объемной массой 800—900 кг/м3 имел деформацию сжатия без разрушения до 6,86 мм/м. Еще большие деформации сжатия ячеистого бетона без его разрушения наблюдались ранее при механических
Рис. 8. Прогибы кровельных плит длиной 6 м из газозолосилп- ката под длительной нагрузкой
а — ползучесть от обжатия предварительно напряженной арматурой; 6—■ ползучесть от нормативной нагрузки; / — прогибы опытных преднапри- жекных плит под длительной нормативной нагрузкой; 2 ——прогибы серлй- иой плиты ГКП-IV под длительной нормативной нагрузкой; 3 — прогиб опытной предиапряженной плиты от обжатия напрягаемой арматурой
испытаниях опытных конструкций, армированных более частой проволочной арматурой в оболочке. Так, при механических испытаниях опытных стеновых панелей длиной 6 м из газозолосиликата проектной марки 35, армированных в продольном направлении обыкновенной холоднотянутой проволокой диаметром 2 мм через 2 см в ряду [2], деформации сжатия газозолосиликата без его разрушения состашиш от 6,7 до 9,7 川川/川.Подобные деформации сжатия ячеистого бетона без его разрушения в опытных конструкциях с проволочной арматурой в оболочке от 4 до ()раз превышают предельные деформации сжатия ячеистого бетона в пеармпроваппых призмах [3].
По-видимому, падежная связь проволочной арматуры в оболочке с ячеистым бетоном способствует весьма выгодному перераспределению усилий в армированном сечепии, следствием чего и являются повышенные деформации ячеистого бетона при постоянных и даже убывающих в нем напряжениях. Подобные нисходящие кривые диаграмм сжатия и растяжения были получены неоднократно [I].
Практически повышенные деформации сжатия ячеи-
СК1ГО 1)01011:! kdlici pykJUIII c IIIXHKVKHIIKHI ;1 |)Z :"'\'卩("1 в(л)ол()чкс полшляюг примени 1ь повьптчиюг(И)/к;ппо до полной вслншшы его нризмсппой прочиоиги. При рас- чсгс несущей способности ежа гой юны иегошюго ссчс~ пня предпапряжениых конструкций большие де(|)орма- Ц1Н1 сжатия яченсюго бе гона, не вызывающие его pa i- рушепня, позволяют нс учитывать в этих конструкциях предварительное обжатие ячеистого бетона напрягаемой арматурой L
Деформации растяжения бетона без трещин в пред- напряжспных конструкциях составили по приборам до 1,3 wz"z, что примерно втрое превышает предельную деформацию растяжения в л а бо()а тор пых ячеистобетоипых образцах.
Наряду с механическими нспытапнямн кратковременной нагрузкой три опытные предпа^ряженпые кровельные плиты длиной 6 м и толщиной 22 см нз газо- золосиликата были подвергнуты длительным испытаниям под нормативной нагрузкой 210 кге/м2. Две из них были под нагрузкой, а третью установили па ребро, п в таком положении она находилась под действием только внутренних сил обжатия.
Плиты подобного типа, как уже говорилось выше, армировали двумя рядами проволок диаметром 4 мм п。8 проволок в ряду. В нижнеи растянутой зоне была проволока высокопрочная с контролируемым преднапря- жеппем, равным 16 000 кгс/см2, а в верхнем -- обыкновенная с контролируемым прсдпапряжеш1см G000 кгс/см2 Следовательно, плита испытывала действие внецентрен- ii()「D обжа гпя с довольно сущее г венным экс i ю 11 гр центе- том и равнодепств) ющая обжатия находилась почти на грапнцс ядра се<1еппя плнты.
11з i-рафпка прогибов или г поч пормл пвпоп пагруз- koii (рис. 8) следует, чго деформации нлпг имели явно затухающий характер и примерно через 190 дней испы- ^^!!!! прогиб опытных плит стабнлпзпровался.
Характеристика ползучести через 274 дня испытании (отношение полного прогиба к начальному) составила 1,2 и 1,27. Для серийной кровельной плпгы Г КП-IV, испытанной под такой же длительной нормативной нагрузкой, характеристика ползучести в тот же срок со-
ставила 1,37, т. е. била на 10—15% больше, чем в прсд- панряжеиных плпгах. 11рн лом необходимо огмеппь, что ползучесть панели 1'Kll-lV к указанному сроку полностью не исчезала н прогиб нс стабилизировался. Вне- цспгрсинос обжа I не пл иг предпапряжсппоп арма г> рой создало благонрнягпые условия, оно разгружало бетон от действия полезной нагрузки, и деформации ползучести относительно быстро затухали. Активное влияние внецентренного обжатия на плиту без полезной нагрузки характеризуется тем, что под действием обжатия выгиб плиты за 9 месяцев увеличивался на 5 мм.
В последующем пли гы находились под длительной нормативной нагрузкой в течение пяти лет, при этом прогиб их практически не менялся.
ВЫВОДЫ
Выполненные исследования представляют, на наш взгляд, первый этап исследований нового способа армирования ячеистобетои- ных конструкций. Тем не менее полученные результаты достаточно убедительны и позволяют сделать вывод о том, что армирование относительно малопрочпого ячеистого бетона напрягаемой высокопрочной проволокой в оболочке из плотного бетона существенно расширяет его конструктивные возможности.
Растянутая и сжатая арматура из высокопрочной проволоки в такой оболочке благодаря се надежной связи с ячснсгым бетоном работает в нем так же, как и высокопрочная проволока и тяжелом бетоне высоких марок.
Связь высокопрочной проволоки с ячеистым бетоном, несмотря на огромную разницу их физических свойств, надежна. При довольно значительных площадях поперечного сечсипя ограждающих яме истобетоппых конструкций стен и нокры гпй это прсдсгапляст собой большой pejepn попышенпя жссгкости, грепииюсгопкосгп )i несущей способности конструкций из ячеистых бегонии самих пи И\их марок' и объемных масс.
Использование в расчетах полученных данных позволяет уже на данном этапе иметь довольно jnauiirejibiibiii техник。-jkohcminic- скии эффект от нового способа армпровашш. Вес кровельного пастила снижается на 40% и расход стали на армирование с 11—13 до 3——4 ке/м?. Примерно такой же эффект получается и при использовании предпапряжеппых стеновых панелей.
Необходимо отмстить надежность предпапряжешюго армирования, проверенного длительными испытаниями под нормативной нагрузкой, а также трехлетие» выдержкой плит па открытой площадке. «Ликвидация сварных пересечении^в продольной арматуре также способствует повышению надежности ячепстобетоипых конструкций, поскольку устраняется особо опасное для этих конструкций расклинивающее действие таких пересечений стержней.
Для наиболее рационального проектирования новых конструкций необходимо определить влияние величины диаметров арматурных проволок и оболочек, взаимного расположения просолок в се-
•K'liiiii кписгрукцпп, я также Djnisiniie пелпчпиы .нпцпиого слоя па
VK'IH'llb ll"l)JK'i|(.|HI;t Я*ИЧ1С)(НО (Н'КИЫ 11 Г()ПМ1*С 111} )0 |,;Н")1} Г 11.1 прягл'моп нроиолочпой арматурой в оболочке).
Необходимо изучить эффективность поперечного армирования npcaii.Hi[)ii/KCnni»ix плит и панелей из ячеистого бетона. Весьма ак- ту«1.'Н»п<» дальнеппич- н tv^vnuc сцеплшпи ячепегон) 6('K)h.i с н.шря- |;н'мсн ироволочжл! apM.nypui! в оболочке ври длшелыю Aciici - вующнх, а также повторных, циклических п динамических нагрузках.
Первоочередной задачей является заводская организация производства крупноразмерных изделий из ячеистого бетона с пред- папряженным проволочным армированием. Поскольку мы имеем дело с однослойными конструкциями, то можно ориентироваться при этом на прогрессивную резательную технологию. Предварительные данные позволяют заключить, что н в производстве новые конструкции будут значительно экономнее старых, изготовляемых по устаревшей технологии с формованием в пидпепдуальпых горизонтальных формах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Ь Гвоздев А. А. Развитие теории железобетона в СССР. «Бетон н железобетон», № 8, 1964.
Иванов В. И.» Алексеев С. Н., Кантак М. Д. Конструкции из ячеистого бетона, армированные стальной проволокой с напрессованным анкерующим и защитным покрытием — В кн.: «Про- н ^волегво п применение изделий нз ячеистых бетонов₽. Cinoiin 1г1ат 1968.
М а к а р п ч с в В. В., Т р а м б о в е ц к и й В. II. К вопросу 。прочности ячеистого бетона. — В кн.: «Ячеистые бетоны»» вып 1, ЛенЗНИЭП, Л., 1968.
М а к а р п ч е в В. В., М п л е й к о в с к а я К. М., Исследова- 瑞?JpMupoiMiiiii・i\ конструкции iij ячеистых бетонов. Госстрой изд ат,
1 11еобход»мо i/кже определигь длину зоны аиксроскп при спи- /ксииых прочностях бетона, близких к расчетным. {П^и ч ;vrA:.\тэра.)
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
А. Т. Баранов, В. В. Макаричев. Состояние и перспективы развития производства и применения изделий из ячеистых бетонов с поиижеииой объемной массой Л. М. Розенфельд, Г. Д. Васильева, Л. Д. Павловский. Исследование атмосферостонкостп газобетонов с объемной массой 550—600 кгМ3 на основе различных вяжущих ...... Л. М. Розенфельд, Т. Д. Васильева. Способ объемной гидр о- фобизации газобетона А. Г. Баранов, Г. А. Ухова, Л. С. Усова, Р. X. Кулиев, Гидро- фобизация ячеистого бетона для повышения его стойкости в условиях высокой влажности Т. А. Ухова, А. Т. Баранов, Л. С. Усова. Качество макропористой структуры и прочность ячеистого бетона А. Г. Баранов, Г. А. Ухова, Л. С. Усова, К. С. Волкова. Опыт применения добавок доломита при производстве автоклавного газобетона М. Я. Кривицкий, Г. С. Кавтарадзе, В. П. Чехний. Усадка газобетона при различных способах автоклавной обработки .. М. Я. Кривицкий, Т. С. Кавтарадзе, В. С. Миронов. Изменение прочности и деформации газобетона в процессе автокливнон обработки в высокотемпературной среде М. Я. Кривицкий, Л. П. Акимова, В. П. Чехний, В. А. Вязьме- нова, Д. Д. Дичанская. Газообразователь на основе крсмпсалю- миниевого сплава для ячеистого бетона
Б. А. Новиков, Г. П. Масленникова. О харакюре зависимоеги прочности ячеистых бетонов от их влажности Б. А. Новиков, П. М. Лукьянчук, П. Е Липатов. Исполыова- ние методов математичсской статистики для контроля производства ячеистых бетонов .
Б. А. Новиков, ТО. Б. Кузнецов. Изготовление стеновых газобетон пых панелей размером на две комнаты па Березниковском заводе железобетонных конструкций. - •
Г. С. Кобринский. Анкерные замонолпченные стыковые соелп- пеппя жилых н общественных зданий ...
В. И. Калашников, И. П. Костарев, И. Д. Иванов. Вопросы теории бездефектной горизонтальной разрезки газобетона слож- нодвпжущпмея рабочим органом В, /7. Грамбовецкий. Анкеровка арматуры в ячеистом бетоне с пониженной объемной массой 8. Я. Иванов. Предварительно напряженное армирование высокопрочной проволокой конструкций из ячеистого бетона проектных марок 25 и выше
УДК (i!H.327 :6li6.9/3(!
Сое гои it не н перепек 1ииы разни i им произиидс i и<( и вримспспия изделий из ячеистых бетонов с пониженной объемпоп массой. Б а- район А. Т.. М а к <| р и ч е в В. В. — В кп.: «Ячеистые бетоны с пониженной об1.емпой массой». М., Ci рой изд а г, 1974, с 4—9 (Г1Ш1ЖВ).
I Iok.i j;iiio, чп» при iK iKMii.«ныппп i4ciicr()i() Gcrcn.i обьемпой массой 700 кг/м3 достигается существенное снижение веса зданий н стоимости конструкций. Еще более эффективно применение конструкций из ячеистого бетона объемпоп массой 600 п 二00 кг1^
Табл. I. Список лит.—3 пазп.
УДК 691.327 : 666.973.6 : 539.217
“ Исследование атмосферостойкост и газобетонов объемной мао сой 550—600 ка/旅 на основе различных вяжущих. Розенфельд Л. М., Васильева Т. Д., Павловск п й Л. Д.— В кп.: «Ячеистые бетоны с нонпжсппоп об ьемпоп маси. п» М Стройиздат, 1974, с. 9—16 (НИИЖБ).'
Приводятся результаты экспериментальных исследований влияния попеременного увлажнения и высыхания газобетона объемной массой 600 ка/уз. Доказано, что усадка при карбонизации газобето- на с объемной массой 600 кг/м3 меньше, чем усадка газобетона с объемной массой 700 кг/л^. Морозостойкость выше нормативных требований.
Табл. 4, рис. 2, список лит.—2 назс
УДК 666.972.162+691.327:666.973.6
Способ объемной гидрофобизации газобетона. Розен- ф с л l л Л. М., Васильева Т. Д. — В кц.: «51 чспстыс бетоны с пониженной объемной массой». М., Стройпздат, 1974. с. 17—25 (НИИЖБ).
Описан способ объемиоп гидрофобизации газобетона, привочят- C5i juciiepiiMciiru.ibiibic д.шные о его эффекгпвиосги.
Табл. 3, рис. 4, список лит.——4 назв.
УДК 666.972.162+691.327 : 666.973.6
Гидрофобизация ячеистого бетона для повышения его стойкости в условиях высокой влажности. Баранов А. Г.. К у л п- ев Р. X., Ухова Т. А., Усова Л. С. — В кн.: «Ячснсгыс бетоны с поппжеппоп об1.емпоп m.iccoh» М., Сгройпздат, 197 L с 25—32 (НИИЖБ).
Изложены результагы подбора оптимального состава iидрофоб- iioro пенобетона. Состав бегона подбирали с применением математических методов планирования эксперимента Приведены данные, полученные при йены гании стоикост II гидрофобного газобетона к воздействию переменных положптелыилх ii отрицатсльпых темпе р^тур п высокой влажности.
Тпбл. 3, рис. 2, список лит ——6 назв
Проект-ОТКРЫТЫЙ ДОСТУП
Над оцифровкой данной книги работали:Ружинский С. И. rygmski@aport. mРужинский Ю.И.
Раенко А.С.
август 2005, г. Харьков, Украина
г.Харьков, ул. Чкалова 1МП «Городок»
Популяризация применения химических добавок и оригинальных технологий в строительной индустрии.ryginski@aport.ru+38(057)315-32-63
Здесь может быть Ваша реклама!
Закажи книгу по бетоноведению или строительству на оцифровку и размести в ней свою рекламу.
Дополнительная информация: ryginski@aport.ru
I Д»чя практических расчетов этот вывод еще недостаточно обос