Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




09.07.2019


09.07.2019


08.07.2019


08.07.2019


04.07.2019


02.07.2019


29.05.2019


29.04.2019


25.04.2019


22.04.2019





Яндекс.Метрика
         » » Деформации при нагрузке и модуль упругости тяжелых бетонов с крупным заполнителем

Деформации при нагрузке и модуль упругости тяжелых бетонов с крупным заполнителем

21.12.2017

Работами установлено, что бетоны с крупным заполнителем на вяжущих из доменных гранулированных шлаков, подвергнутые тепловлажностной обработке, по деформативным свойствам под воздействием кратковременных нагрузок мало отличаются от бетонов на портландцементе. При одинаковых напряжениях, выраженных в долях от предела призменной прочности, деформативность бетонов на этих цементах в среднем не превышает деформативности бетона на клинкерных цементах (рис. 62).
Модуль упругости пропаренных бетонов на шлаковых вяжущих при напряжениях, не превышающих 0,3 Rпризм колеблется в пределах 240 000—410 000 кГ)см2 (табл. 90) и соответствует нормативным требованиям для обычных бетонов марок 150—300, изготовляемых на портландцементе.

Продолжительность пропаривания оказывает небольшое влияние на модуль упругости бетонов на бесклинкерных цементах. Из рис. 63 следует, что он возрастает с увеличением прочности при сжатии от 200 до 500 кГ/см2.

Пластические деформации у бетонов автоклавного твердения появляются при больших напряжениях (0,5 Rпризм). чем у пропаренных (0,2 Rпризм). Предельная сжимаемость тяжелых бетонов с крупным заполнителем на шлаковых вяжущих составляет 1,1—1,8 мм/м. Для сравнения следует отметить, что величина этой же относительной деформации для обычных бетонов на портландцементе при их нормальном твердении обычно составляет 1,4—2,2 мм/м.
Ранее было дано обоснование того, что упругость бетонов, а также деформации усадки, ползучести и др. находятся в прямой зависимости не только от содержания в цементном камне относительно крупнокристаллических фаз [например, Ca(OH)2], но и от размера частичек новообразований, слагающих гелевидную часть затвердевшего вяжущего.

Ниже описываются опыты А.В. Волженского, И.А. Ильенко и Б.Н. Виноградова с образцами из бетона на вяжущем из гранулированного топливного стекловидного шлака с незначительным содержанием окиси кальция (2—4%) в его составе. Вяжущее содержало 80% шлака, 15% извести и 5% двуводного гипса по весу.

Упруго-пластические деформации определяли на призмах размером 10x10x32 см, изготовленных из бетона с расходом вяжущего в количестве 400 кг/м3. Смеси имели виброподвижность около 30 сек. Отформованные образцы пропаривали при 95—100°C в течение 15, 30 и 60 ч.

Результаты, представленные в табл. 91 и на рис. 64, показывают, что с увеличением длительности изотермического пропаривания призменная прочность бетона вначале растет, достигает максимума и затем снижается, показатель модуля упругости также проходит через максимум, относительные пластические деформации уменьшаются.
Следует подчеркнуть, что при пропаривании уже в течение 15 ч гидрат окиси кальция полностью связывается с кремнеземом шлака с образованием высокодисперсных гидросиликатов кальция.

При увеличении продолжительности изотермического пропаривания до 25—30 ч, основность гидросиликатов понижается за счет вовлечения в реакцию дополнительного количества шлакового стекла. При этом образуется волокнистый низкоосновный гидросиликат типа CSH(B). Ho одновременно идет и укрупнение частичек новообразований. Все это приводит к упрочнению бетона и указанному изменению деформативных свойств в пластической и упругой области.

Термообработка же в течение 60 ч приводит к переходу волокнистого CSH(B) В пластинчатый гидросиликат типа тоберморита (C4S5H5), связанному одновременно с укрупнением гелевидных частичек новообразований.

Таким образом, направленным регулированием микроструктуры гелей, осуществляемым в данном случае с помощью длительной тепловлажностной обработки, в значительных пределах можно изменять деформативные свойства бетонов.

Характерно, что в составе образующегося цементного камня почти полностью отсутствуют фазы, видимые в оптический микроскоп, изменения же в отмеченных свойствах бетонов обусловливались лишь изменениями в тонкой структуре гелей.

Опыты показали также, что ускорению «старения» гелей способствует введение в бетон некоторых солей, например хлористого кальция, в количестве 1,5—2% веса вяжущего.

Сильное влияние на эти свойства бетонов на бесклинкерных шлаковых вяжущих оказывает также введение в последние до 15—25% портландцемента. В этом случае пропаренные бетоны по прочности и показателям упруго-пластических деформаций становятся подобными бетонам, изготовленным на обычных портлайд- или шлакопортландцементах.

В работе определялась ползучесть бетонов на бесклинкерных цементах из гранулированных доменных шлаков. В ней показано, что деформации ползучести рассматриваемых бетонов в 3—4 раза превышают деформации образцов, развивающиеся при их кратковременном загружении.

Относительные деформации ползучести растут с увеличением нагрузки и времени выдерживания под нагрузкой. Вместе с тем с увеличением длительности пропаривания ползучесть бетонов уменьшается, что также связано со старением гелевидной структуры новообразований.
Из рис. 65 следует, что деформации ползучести бетонов на шлаковых вяжущих в зависимости от величины нагрузки постепенно затухают и асимптотически стремятся к некоторому предельному значению. Чем больше нагрузка, тем медленнее происходит затухание этих деформаций.

Как отмечается в этой работе, по количественным характеристикам ползучести [характеристике ползучести, определенной по формуле фt = епз(t)/еу, где епз(t) — относительная деформация линейной ползучести ко времени t; еy — упругая относитепьная деформация, и мера ползучести Ct = епз(t)/o0, где o0 — величина напряжений в бетоне в момент нагружения], рассматриваемые бетоны и обычные бетоны на портландцементе по их численным значениям мало отличаются друг от друга.

На основании этих исследований А.В. Волженский и Е.А. Гребеник пришли к выводам, что бетоны на шлаковых вяжущих, как пропаренные, так и автоклавные, по деформативным свойствам применимы для изготовления из них несущих железобетонных конструкций для жилищного и промышленного строительства.