|
| |
  |
Перейти на главную Журналы щие железобетонные конструкции промышленного и гражданского строительства. Мелкозернистые бетоны. В строительстве накоплен положительный опыт применения тяжелых и легких мелкозернистых шлаковых бетонов. В роли вяжущего используют бесклинкерные шлаковые вяжущие и шлакопортландцемент, а заполнителями служат шлаковый песок и гранулированный шлак. По данным А. В. Волженского, прочность на сжатие мелкозернистых бетонов на бесклинкерных шлаковых вяжущих составляет 10- 40 МПа и выше. Она зависит от таких факторов: активности цемента; вида используемого шлака; состава бетона; зернового состава песка; условий уплотнения бетонной смеси; температуры и продолжительности тепловлажностной обработки и др. Активность шлаковых вяжущих резко возрастает с увеличением тонкости измельчения, а также при сочетании высокой удельной поверхности вяжущих и интенсивных способов уплотнения смеси, например прессования, вибрирования с пригрузом и др. Применение дробленых крупных шлаковых песков, имеющих высокоразвитую активную поверхность, обеспечивает оптимальное сцепление частиц заполнителя с цементным камнем. Прочность возрастает на 40--60% по сравнению с прочностью бетонов на обычных мелких песках. При выборе состава мелкозернистых шлаковых бетонов важно подобрать оптимальное водосодержание бетонной смеси для достижения высокой удобоукладываемости и полноты физико-химических процессов, протекающих при тепловлажностной обработке. При использовании бесклинкерных шлаковых вяжущих наилучшие физико-механические свойства обеспечиваются при автоклавной обработке мелкозернистых бетонов под давлением 0,9-1,6 МПа. При давлении 0,9 МПа оптимальная длительность запаривания составляет 6-8 ч, а с повышением давления она сокращается. Характерные особенности мелкозернистых бетонов на бесклинкерных шлаковых вяжущих следующие: сравнительно высокая прочность на осевое растяжение (0,09-0,12Ксж) и растяжение при изгибе (0,15- 0,ЗКсж); большая деформативность, чем у обычных тяжелых бетонов. Разработана технология изготовления мелкозернистого шлакобетона прочностью 30-100 МПа со средней плотностью 1800-2300 кг/м\ где в качестве вяжущего используют шлакопортландцемент, а заполнителями служат гранулированный и отвальный доменные шлаки. Эта технология предусматривает оптимизацию зернового состава заполнителя, выбор рациональной консистенции цементно-шлаковой смеси, интенсивное ее перемешивание в смесителях принудительного действия, применение эффективных способов уплотнения и пропа-ривание при температуре 90-100 °С. Гранулированный шлак предварительно дробят Форма зерен и величина их поверхности в значительной степени определяются спо- собом дробления. Целесообразно дробить шлак в аппаратах ударного и ударно-истирающего действия (например, в молотковых дробилках, шаровых мельницах и др.). Зерновой состав шлакового заполнителя должен обеспечивать минимальную водопотребность смеси. Следует учитывать, что с уменьшением отношения цемент:шлак оптимальное содержание мелких фракций в шлаке увеличивается, так как они являются микрозаполнителем, способствующим улучшению структуры и строительно-технических свойств бетонов. При производстве еыс о-копрочных мелкозернистых бетонов целесообразно использова гь смесь дробленого и недробленого гранулированного шлака, которая обеспечивает оптимальный зерновой состав заполнителя. Оптимальный зерновой состав шлака для мелкозернистых шлак э-вых бетонов с прочностью на сжатие 30-100 МПа определяется по формуле J = ЮОд/с! /(D - 5) + 3(п - 1) , (2.5) где J - количество шлака, %, прошедшего через сито с диаметром отверстия х; dx - наибольший размер зерен, соответствующий диаметру отверстий X, мм; D - максимальная крупность зерен, мм, D = 10; п - отношение шлакового заполнителя к цементу, п = 2-6. Легкие бетоны. Шлаковые цементы и заполнители широко применяют для производства легких бетонов со средней плотностью 1200- 1600 кг/м и прочностью на сжатие 5-25 МПа. Для легких шлаковых бетонов характерны общие свойства, присущие легким бетонам, такие как достижение максимальной прочности при расходе воды, обеспечивающем минимальный выход бетонной смеси, а также при использовании фракционированных пористых заполнителей; рост прочности с увеличением расхода вяжущего до определенного предела и др. Особенностями легких шлаковых бетонов на бесклинкерных шлаковых вяжущих являются большая деформативность и несколько меньшее сцепление с арматурой, чем у бетонов на портландцементе. Легкими заполнителями шлаковых бетонов служат: шлаковая пемза с насыпной плотностью Ро = 500-800 кг/м, гранулированный доменный шлак (Ро = 700-1000), доменные поризованные отвальные шлаки (Ро = 800-1000). Средняя плотность легких бетонов колеблется в зависимости от марки и вида заполнителей. В табл. 2.10 приведены данные, характеризующие среднюю плотность легких шлаковых бетонов, на различных заполнителях. Структуры шлаковой пемзы и гранулированного доменного шлака характеризуются преобладанием стекловидной фазы, что объясняет меньшую теплопроводность шлаковых бетонов, чем легких бетонов, имеющих одинаковую среднюю плотность на заполнителях кристаллического строения (например, керамзите, аглопорите и пр.). Легкие бетоны на шлаковой пемзе отличаются сравнительно высокой прочностью на осевое растяжение и, подобно бетонам на при- Таблица 2.10 Средняя плотность легких шлаковых бетонов на различных заполнителях, т/м
родных заполнителях вулканического происхождения, имеют повышенный модуль упругости. По сравнению с другими видами легких бетонов шлакопемзобетон отличается максимальной предельной растяжимостью, что повышает трещиностойкость конструкций. Шлако-пемзобетоны имеют высокую морозостойкость, что обусловлено особенностями структуры шлаковой пемзы, способствующей резкому снижению исходного водоцеменхного отношения бетонной смеси из-за быстрого поглощения заполнителем воды затворения и соответственно образованием низкой капиллярной пористости цементного камня. Повышенной морозостойкости шлакопемзобетона способствуют хорошая деформативность заполнителя, гасящего значительную часть возникающего внутреннего давления, и прочная контактная зона шлакопемзового щебня с матрицей (растворной частью). Возможно получение конструкционного шлакопемзобетона морозостойкостью до 600 циклов и более. Плотный и поризованный шлакобетоны применяют при производстве стеновых панелей (рис. 2.10, 2.11), других ограждающих и несущих конструкций. Легкие бетоны на пористых шлаковых заполнителях являются наиболее эффективными. Удельные капитальные вложения в производство конструктивно-теплоизоляционного шлакопемзобетона такие же, как и керамзитобетона, однако приведенные затраты в первом случае на 20-25% ниже, чем во втором. Ячеистые бетоны отличаются от других видов искусственных каменных материалов равномерно распределенными порами в виде сферических ячеек диаметром 1-3 мм. Изготавливаются из вяжущего, кремнеземистого компонента, порообразователя и воды (рис. 2.12). В производстве ячеистых бетонов, обычно твердеющих при автоклавной обработке, широко применяют шлаковые вяжущие, гидравлическая активность которых особенно проявляется с повышением температуры и давления водяного пара. Это прежде всего известково-шлаковые вяжу- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
|||||||||||||||||||||||||||||
