ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ ГЦПВ НА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ
В качестве заполнителей в бетонах применяли топливные шлаки, гранулированные металлургические шлаки, шлаки электрофосфорного производства, керамзит.
Основные данные, характеризующие заполнители, приведены в табл. 32. Составы ГЦПВ и ГШЦПВ, на которых изготовляли легкие бетоны, приведены в табл. 33. В опытах применялись бетонные смеси различной подвижности, характеризуемые удобоукладываемостью от 5 до 60 сек.
Таблица 32. Характеристика легких заполнителей Вид легкого заполнителяОбъёмный вес в кг/м 3 Пустотность в %Наибольшая крупность в мм Шлак топливный 950 63 30 Гранулированный шлак Чусовского завода 950 66 20 Шлаки фосфорного производства 1330 48 10 Керамзит 550 49 20Бетонные образцы с величиной ребра 10 см после изготовления хранились во влажных опилках, часть образцов – в воде. Результаты определения зависимости основных физико-механических свойств бетона от водовяжущего отношения при различных расходах вяжущего даны в табл. 34. Они свидетельствуют о том, что при уменьшении водовяжущего отношения от 0,80 до 0,50 прочность бетонов при сжатии увеличивается с 60 до 120 кГ/см 3 . При применении пластичных смесей, не требующих уплотнения (при производстве на прокатных станах), можно получить бетоны марки М50-М75 с объемным весом в зависимости от вила заполнителей 1200 – 1650 кг/м 3 .
Таблица 33. Составы ГЦПВ и ГШЦПВ в % Обозначение составов вяжущихСостав ГЦПВ и ГШЦПВ в % по весу гипс строительныйпортландцементпуццолановый портландцементтрепелшлак молотый Чусовского заводаизвесть 1 65 23 -- 12 -- -- 2 70 -- 30 -- -- -- 3 60 -- 40 -- -- -- 4 57 -- -- 10 30 3 5 60 -- 40 -- -- --При более жестких бетонных смесях (удобоукладываемостью до 30 – 60 сек) повышается прочность образцов во все сроки твердения в 1,3…1,6 раза; при этом для бетонов с меньшим расходом вяжущего наибольший эффект дает применение жестких смесей.
Более высокие показатели при одном и том же расходе ГЦПВ получаются при использовании керамзита.
Введение в керамзитобетон кварцевого песка позволяет получать быстротвердеющие бетоны марки 150 с объемным весом 1650 кг/м 3 при расходе ГЦПВ ‚400 – 450 кг/м 3 .
Увеличение в составе ГЦПВ доли пуццоланового портландцемента с 30 до 40% повышает интенсивность роста прочности таких бетонов при твердении их в воде, и соответственно возрастает водостойкость, подтверждением чему является рост коэффициентов размягчения.
Легкие бетоны на ГЦПВ с удобоукладываемостью 50-60 сек характеризуются интенсивным ростом прочности: предел прочности при сжатии через 2ч составляет 20-30% R28, т. е. 25-60 кГ/см 2 . Такая прочность позволяет высвобождать многие изделия из форм вскоре после формования.
Использование для керамзитобетона ГЦПВ повышенной прочности (в которых строительный гипс заменен высокопрочным или ангидритом) способствует повышению марки бетона.
В связи с этим проведены исследования по получению теплоизоляционно-конструктивного и конструктивного керамзитобетона с объемным весом 1200 – 1600 кг/м 3 . В качестве основных материалов в данной серии опытов использовали вяжущие оптимальных составов (3, 4, 6, 7, а для сравнения – 1 по табл. 24), керамзитовый гравий и песок (керамзитовый и кварцевый речной). Подбор состава бетона производился при расходе ГЦПВ от 300 до 600 кГ/м 3 ; В/В отношение устанавливалось с учетом заданной удобоукладываемости.
При подборе состава керамзитобетона руководствовались «Указаниями по подбору состава и приготовлению керамзитобетона» и «Инструкцией по изготовлению изделий из керамзитобетона».
Результаты определения основных физико-механических показателей легкого бетона при расходе вяжущего 300, 400 и 600 кг на кубический метр бетона при разной жесткости бетонной смеси (от 30 до 60 сек) приведены на рис. 19, 20. Они свидетельствуют о значительном изменении прочности керамзитобетонных образцов в зависимости от расхода вяжущего и водовяжущего отношения. Несколько меньшее влияние (как и ранее) оказывает вид вяжущего (составы 3, 4 и 6, 7). При увеличении расхода вяжущего от 300 до 600 кг/м 3 предел прочности при сжатии увеличивается от 200 до 400 кГ/см 2 .
Из рассмотренных выше данных, а также из результатов, приведенных в табл. 35, можно сделать вывод о том, что при расходе вяжущего 300 – 600 кг/м 3 получают керамзитобетон марок М125 – М225 и М200 – М350 (показатели прочности при сжатии образцов с размером ребра 10х10х10 пересчитаны на прочность образцов с размером ребра 20 см) соответственно при объемных весах 1200 и 1600 кг/м 3 (в сухом состоянии). Эти бетоны водостойкие и характеризуются интенсивным ростом прочности (предел прочности при сжатии через 2 ч равен 50 – 110 кГ/см 2 ).
Таблица 35. Составы вяжущих и марки легкого бетона на смешанном вяжущем повышенной прочности Состав вяжущего в % по весуРасход вяжущего на 1 м 3 бетона в кгОбъёмный вес в кг/м 3 Марка бетона при жесткости в сек ангидритвысокопрочный гипсклинкершлактрепел3060 50 -- 30 -- 20 300 1600 150 200 600 250 325 -- 50 30 -- 20 300 1600 175 225 600 275 350 300 1200 100 125 600 200 225Примечание. Марки легких бетонов на ГШЦПВ оптимальных составов аналогичны.