книги из ГПНТБ / Волженский А.В. Гипсовые вяжущие и изделия (технология, свойства, применение)
.pdfТ а б л и ц а 1V.9. Основные физико-механические свойства тяжелых бетонов на гипсовых вяжущих
|
|
Состав бетона |
|
|
Пре- |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Водо- |
Объем- |
проч- |
|
|
|
|
|
иая |
ности |
|
Вид вяжущего |
|
|
круп- |
вяжу- |
масса |
При |
|
вяжу- |
|
щее |
бет'о- |
еж а- |
|||
|
|
песок |
ный |
отно- |
на в |
тии в |
|
|
|
щее |
запол- |
шение |
кг.м1 кге см* |
||
|
|
|
|
ни- |
|
|
через |
|
|
|
|
тель |
|
|
28 су- |
|
|
|
|
|
|
|
ток |
|
С о с т а в б е т о н а по м а с с е |
|
|
||||
Строительный |
гипс* |
1 |
2 |
4 |
0 ,7 |
2 300 |
44 |
|
|
1 |
2 |
4 |
0,5 |
2400 |
80 |
Высокопрочный |
гипс* |
1 |
2 |
4 |
0,5 |
2 300 |
175 |
|
|
1 |
2 |
4 |
0,4 |
2 360 |
230 |
|
|
1 |
2 |
4 |
0,34 |
2 4 0 0 |
300 |
|
С о с т а в б е т о н а по о б ъ е м у |
|
|
||||
Ангидритовый цемент** |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
активностью |
|
|
Л4К0 |
2 |
0,7 |
2100 |
70 |
125 кгс/см2 |
|
|
= 1,96 |
||||
|
|
1 |
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
м кР |
2,5 |
0,7 |
2100 |
50 |
|
|
|
= 1,96 |
||||
|
|
1 |
2 |
4 |
|
|
150 |
|
|
|
|
(на |
|
' |
|
|
|
|
|
гра |
|
|
|
|
|
|
|
нит |
|
|
|
|
|
|
|
ном |
|
|
|
|
|
|
|
щеб |
|
|
|
|
|
|
|
не) |
|
|
|
С о с т а в б е т о н а , |
по о б ъ е м у |
у к л а д ы в а е м о г о |
|||||
с п о м о щ ь ю в и б р а ц и и в т е ч е н и е 30 с е к |
|
||||||
Эстрих-гипс*** |
|
1 |
0,4 |
0,8 |
0,3 |
_ |
80 |
|
|
1 |
0,8 |
1,6 |
0,35 |
— |
61 |
|
|
1 |
1,2 |
2,4 |
0,45 |
|
44 |
123
Продолжение табл. IV.9
|
|
|
Состав бетона |
|
|
Пре |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем- |
дел |
|
|
|
|
|
|
|
Водо- |
проч |
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
ности |
|
Вид вяжущего |
|
|
|
|
круп |
ВЯ : у- |
масра |
при |
|
|
|
|
|
щее |
бето- |
ежа- |
|||
|
|
|
вяжу |
|
ный |
||||
|
|
|
|
отно |
на в |
тии в |
|||
|
|
|
щее |
песок |
запол |
шение |
кг!м3 |
KZClCM'1 |
|
|
|
|
|
|
|
ни |
|
|
через |
|
|
|
|
|
|
тель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 су- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• ток |
|
С о с т а в б е т о н а по м а с с е |
|
|
||||||
ГЦП вяжущее на строи |
1 |
|
2,6 |
|
4.75 |
0,6.3 |
2250 |
88 |
|
тельном |
гипсе состава |
1 |
|
2,6 |
|
4.75 |
0,45 |
2280 |
129 |
50:30:20 (гипс:цемент:тре- |
|
Мкр-1,9 |
|
(на |
|
|
|
||
пел) **** |
|
|
|
|
щебне) |
|
|
|
|
То же, |
на высокопроч- |
1 |
|
2,6 |
|
4,75 |
0,6 |
2320 |
246 |
ном гипсе**** |
1 |
|
2,6 |
|
4,75 |
0,4 |
2360 |
350 |
|
|
|
|
Мкр-1,9 |
(на |
|
|
|
||
|
|
|
|
2,6 |
щебне) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
4,75 |
0,38 |
.2360 |
420 |
|
|
|
|
Мкр-З |
|
(на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щебне) |
|
|
|
|
То же, на ангидритовом |
1 |
|
2,6 |
|
4,75 |
0,55 |
2450 |
260 |
|
цементе **** |
1 |
|
2,6 |
|
4,75 |
0,38 |
2350 |
415 |
|
|
|
|
Л1кр-1,9 |
(на |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
щебне) |
|
|
|
* По данным П. П. Будникова
**По данным П. П. Будникова и С. П. Зорина
***По данным А. В. Волженского
****По даннь1М а . В. Ферронской
Наилучшими условиями твердения для тяжелых бе тонов на гипсовых вяжущих является воздушно-сухое, на ангидритовых вяжущих — достаточно высокая влаж ность и температура более 15°С.
При понижении температуры бетона во время его твердения до 2—7°С наблюдается замедление роста прочности приблизительно на 40—30% по сравнению с твердением при температуре 15—20°С. При нулевой и более низких температурах твердение ангидритовых бе тонов прекращается. Повышенная температура (более 45°С) также отрицательно влияет на рост прочности рассматриваемых бетонов даже при наличии в них до статочного количества воды.
124
Отношение прочности при сжатии к прочности при растяжении тяжелых бетонов на гипсовых вяжущих примерно такое же, как и у гипсовых растворов.
А. В. Волженским, А. В. Ферронской и Т. А: Василь евой [43], научавшими прочность при растяжении тяже лых бетонов на основе ГЦП и ГЦШП вяжущих, уста новлено, что отношение прочности при сжатии к растя жению не является постоянным и изменяется от 6 до 12; несколько повысить величину прочности бетона при растяжении можно введением ПАВ (например, СНВ
идр.).
Во д о с т о й к о с т ь . Коэффициент размягчения у тя
желых бетонов, как и у растворов, изменяется в зави симости от вида вяжущего, его расхода и водовяжущего отношения. Для бетонов на обычных гипсовых вяжущих он находится в пределах 0,35—0,6, а на гипсоцементнопуццолановых — 0,7—0,85 и более.
IV.3. СВОЙСТВА ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ
П р о ч н о с ть на с ж а т и е . Наиболее широкое при менение гипсовое вяжущее в строительстве получило при изготовлении легких бетонов на пористых заполни телях (шлак, керамзит, аглопорит, туфы, перлит и т. д.).
В табл. IV. 10 приведены показатели предела проч ности при сжатии в зависимости от вида, активности вяжущего, состава бетона, водовяжущего отношения, вида и качества заполнителей.
Легкие бетоны на строительном гипсе можно полу чать е пределом прочности при сжатии от 30 до 120 кгс/см2. Повышение прочности достигается приме нением ангидритового цемента или высокопрочного гипса.
Значительное увеличение прочности при сжатии лег ких бетонов с одновременным улучшением их водостой кости, способности к твердению в воде можно полу чить при использовании водостойких пипсоцементнопуццолановых вяжущих. При этом лучшие показатели при одном и том же расходе вяжущего получаются у бето нов на керамзите.
Введение в керамзитобетон кварцевого песка позво ляет получать быстротвердеющие бетоны марки 150 с
il25
объемной массой 1600—1650 кг/м3 при расходе ГЦП вя жущего 400—500 кг/м3. Они характеризуются интенсив ным ростом прочности: предел прочности при сжатии через 2 ч составляет 20—30% R28, т. е. 30—45 кгс/см2.
Такая прочность позволяет освобождать изделия из форм вскоре после формования. Замена в ГЦП вяжу щем строительного гипса высокопрочным или ангидри товым вяжущим обеспечивает получение быстротвердеющих легких бетонов марок 125—300 при объемной массе соответственно 1200 и 1600 кг/м3.
Уменьшение водовяжущего отношения с 0,8 до 0,5 (ем. табл. IV. 10) способствует повышению прочности легкого бетона на строительном гипсе вдвое. Примерно такого же увеличения можно достичь, используя и дру гие гипсовые вяжущие (высокопрочный гипс, ГЦП вя жущее и т. д.).
Представляют интерес ГЦП легкие бетоны на пори стом безобжиговом зольном гравии [44]. Производство этого гравия отличается простотой и заключается в грануляции сырьевой смеси, состоящей из пылевидной золы и ГЦП вяжущего, с последующим твердением гра нул в воздушно-сухой среде при температуре 70—100°С (или просто на воздухе). Использование безобжигового зольного гравия обеспечивает получение легкого ГЦП бетона марок 75—100.
Прочность при растяжении легких бетонов на по ристых заполнителях изменяется в широких пределах. Отношение прочности при сжатии к прочности при рас тяжении изменяется от 9 до 12 и соответствует требо ваниям СНиП на легкие бетоны на основе портландце мента (таких же марок и объемной массы). Прочность при растяжении зависит от тех же факторов, что и проч ность при сжатии. Ее можно повысить за счет введения ПАВ, например, СНВ и др.
В о д о с т о й к о с т ь . Коэффициент размягчения леггих бетонов на пористых заполнителях зависит от вида гипсового вяжущего. У легких бетонов на основе строи тельного и высокопрочного гипсов он достигает 0,35—
0,4, а на основе ангидритового |
цемента |
и эстрих-гип- |
са — 0,5—0,65, в зависимости от |
состава |
легкого бето |
на и водогипсового отношения. Коэффициент размяг чения бетонов на основе ГЦП вяжущего колеблется от 0,65 до 0,8. Более высокий коэффициент размягчения характерен для бетонов на основе ГЦП вяжущего с по126
Т а б л и ц а IV.10. Физико-механические свойства гипсовых бетонов на пористых заполнителях
Вид вяжущего
Строительный Гипс*
Строительный гипс**
|
Состав бетона по |
Водовя |
Объемная |
Предел прочно |
||
|
массе |
сти при с катии |
||||
Вид заполнителя |
|
|
жущее |
масса |
в кгс см2 через |
|
|
|
заполни |
отноше |
бетона |
|
|
|
вяжущее |
ние |
в кг м 3 |
1 сутки |
28 суток |
|
|
тель |
|
|
|||
Перлит |
1 |
2 |
0,71 |
650 |
|
30 |
|
1 |
3 |
0,9 |
550 |
___ |
15 |
|
1 |
4 |
1,1 |
500 |
— |
10 |
|
1 |
6 |
1,3 |
400 |
— |
5 |
Доменный шлак |
1 |
2,3 |
0,8 |
1640 |
20 |
62 |
Гранулированный шлак |
|
|
|
|
|
|
фосфорного произвол- |
|
|
|
|
|
|
ства |
1 |
2,3 |
0,8 |
1660 |
18 |
77 |
Керамзит |
1 |
2 |
0,7 |
1010 |
26 |
58 |
|
1 |
1,35 |
1,8 |
1420 |
22 |
82 |
|
1 |
1,07 и |
0,47 |
1680 |
27 |
120 |
|
|
0,45 |
|
|
|
|
(кварцевый песок)
т
Строительный гипс** |
Шлак |
1 |
0,5 |
активностью 70 кгс/см2 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1,5 |
__ __
——
35
25 .
15 —
Вид вяжущего
То же, активностью
150 кгс/см 2
Ангидритовый цемент***
Высокопрочный гипс****
активностью 300 кгс/см 2
То же, активностью
400 к г с /с м 2
Продолжение табл. IV. 10
Состав бетона по |
Водовя |
Объемная |
|
массе |
|||
Вид заполнителя |
|
жущее |
масса |
заполни |
отноше |
бетона |
|
вяжущее |
ние |
в кг,м3 |
|
мтель |
|
|
Шлак |
1 |
0,5 |
|
|
|
1 |
1 |
— |
— |
|
1 |
2 |
— |
— |
|
1 |
2,5 |
— |
— |
|
|
|
||
Шлак |
1 |
0,5 |
____ |
____ |
|
1 |
1 |
— |
— . |
|
1 |
2 |
— |
1200 |
|
1 |
3 |
■ |
1150 |
Шлак |
1 |
' 0,5 |
|
, |
|
1 |
3 |
~~■ |
|
Шлак |
1 |
0,5 |
, |
|
|
1 |
3 |
—• |
|
Прехел прочности при сжатии
в кга см 2 через
1 сутки 28 суток
|
90 |
_ _ |
|
70 |
— |
|
40 |
— |
|
|
|
|
20 |
— |
|
|
|
(7 |
сут.) |
150 |
|
77 |
115 |
|
69 |
|
|
25 |
65 |
|
14 |
35 |
(7 |
сут.) |
____ |
|
170 |
|
|
30 |
|
(7 |
сут.) |
____ |
|
|
210
40
6Z9—S |
Трехкомпонентное вяжу- |
Шлак |
|
||
|
TTTftP.^* |
|
|
состава 60—65 : 2—5 : 25—30 |
|
|
(гипс:известь:лранулирован- |
|
|
ный доменный шлак) в |
% |
Водостойкое ГЦП вяжущее на Шлак топливный строительном гипсе состава
65:23:12 (г»пс:цемент:тре- п.ел)**
Водостойкое ГЦП** |
60:40 |
Шлак гранулирован |
(гипс: пуццолановый |
порт- |
ный |
ланддемент) |
|
|
То же |
|
Гранулированный |
|
|
шлак фосфорного про |
|
|
изводства |
|
|
Керамзит |
|
|
|
Продолжение табл IV. 10 |
||
1 |
2 |
— |
1350 |
1 |
75—100 |
1 |
2,26 |
0,55 |
1800 |
31 |
140 |
1 |
3,2 |
0,62 |
1800 |
22 |
120 |
1 |
3,5 |
0,66 |
1620 |
24 |
120 |
1 |
2,63 |
0,62 |
1760 |
20 |
102 |
1 |
и |
0,47 |
1030 |
36 |
128 |
1 |
1,23 |
0,51 |
1080 |
31 |
108 |
1 |
2,05 |
0,6 |
980 |
29 |
69 |
1 |
3,2 и |
0,6 |
|
|
|
|
0,9 |
1690 |
40 |
97 |
(квар цевый песок)
со
о
Вид вяжущего |
Вид заполнителя . |
Водостойкое |
ГЦП |
вяжуБезобжиговый |
Щ00 -fs ФФ^5^ Н* |
|
зольный гравий |
100 кгс/см 2 |
|
|
|
|
Водостойкое' ГЦП вяжущее на Керамзит высокопрочном Гцпсе*******
Продолжение табл. IV .10
Состав бетона по |
Водовя- |
Объемная |
Предел прочности |
||
«асе 6 |
при сжатии |
||||
|
|
жущее |
масса |
в кгссм* через |
|
|
заполни- |
отноше- |
бетона |
|
|
вяжущее |
ние |
в кг/м3 |
1сутки |
28 суток |
|
тель |
|
|
13,2 и
0,9
|
(квар |
|
|
|
|
|
цевый |
|
|
|
|
1 |
песок) |
0,74 |
1700 |
33 |
62 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
(квар |
|
|
|
|
|
цевый |
|
|
|
|
|
песок) |
|
|
|
|
|
и 0,9 |
0,58 |
1620 |
38 |
134 |
11,07 и
0,45
|
(квар |
|
|
|
|
|
цевый |
|
|
|
|
|
песок) |
0,43 |
1670 |
62 |
182 |
1 |
2 |
0,9 |
1400 |
25 |
75—100 |
1 |
3,7 |
0,59 |
1620 |
(7 сут.) |
230 |
|
|
|
|
105 |
|
сл
состава 50:30:20 (гипс:цемент: добавка)
Водостойкое ГЦП вяжущее на Керамзит высокопрочном гипсе*******
состава 50:30:20 (гипсщемент: добавка)
Водостойкое ГЦП вяжущее на Керамзит ангидрите******* состава
50:30:20 (ангидрит:цемент:добавка)
|
|
|
Продолжение табл. IV. 10 |
||
1 |
3,8 |
0,54 |
1630 |
148 |
275 |
1 |
2,6 |
0,63 |
1220 |
90 |
140 |
1 |
2.5 |
0,49 |
1636 |
200 |
297 |
1 |
2.5 |
0,47 |
4640 |
220 |
330 |
1 |
1,3 |
0,42 |
4670 |
040 |
360 |
1 |
1,3 |
0,39 |
1675 |
300 |
4?П |
1 |
0,5 |
0,45 |
1210 |
130 |
226 |
|
4 |
0,55 |
1690 |
130 |
220 |
|
3,7 |
0,49 |
1630 |
200 |
272 |
|
1,2 |
0,43 |
1685 |
220 |
300 |
* По данным Л. Г. Гулиновой и Г. Н. Богданович
** По |
данным А. В. Волженского, А. В. Ферронской и В. И. Стамбулко |
|||
*** По |
данным |
П. |
П. Будникова и С. П. Зорина |
|
**** По |
данным П. И. Боженова |
|||
***** |
данным А. А. Антипина |
|||
****** J-Jq |
||||
данным К. В. Гладких и А. М. Юмашевой |
||||
******* J-Jq |
данным |
А. |
В. Волженского, А. В. Ферронской, Г. Ф. Михайловой |
вышенным количеством портландцемента (20—26% и более) и гидравлической добавки. Эти бетоны интенсив но набирают прочность при твердении их в воде.
У леших бетонов на неводостойких гипсовых вяжу щих прочность снижается не только в воде (на 60% и более), но и в среде с .повышенной относительной влаж ностью более 70%.
IV.4. СВОЙСТВА ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ
В качестве органических заполнителей легких бето нов используют обычно опилки любых древесных пород, волокнистое сырье в виде бумажной макулатуры, расти тельного сырья, соломенной сечки, древесной фибры, льняной костры и т. п. Часть органического заполнителя иногда заменяется минеральным.
Благодаря хорошим физико-механическим и тепло физическим свойствам бетоны на органических заполни телях получили сравнительно широкое применение в строительной практике.
Наибольшее применение из заполнителей получили опилки. Они отличаются от обычных тяжелых заполни телей большой пуетотностью и малой подвижностью, поэтому подвижность опилкобетонной смеси достигается только при объеме в ней гипсового теста, превышающем объем пустот в опилках примерно в 1,45 раза. Вследст вие этого расход гипса нельзя определять по обычным приведенным выше формулам.
Можно рекомендовать для подбора опилкобетона следующую методику, предложенную Г. Г. Булычевым.
Расход гипса в кг на 1 м3 бетона определяют по сумме абсолютных объемов всех компонентов, содержа щихся в 1 м3 бетона:
Г |
1000 |
|
~ |
|
JL |
JL ’ |
|
|
Тг |
+ |
Тд + |
Г |
|
где п — количество |
вес. ч. опилок, |
приходящихся на 1 вес. ч. гипса; |
|||
7д — объемная |
масса сухой |
древесины |
(например, для сосны |
||
7Д = 0,45); “(г— плотность полуводного |
гипса в г/см3. |
133