Свойства легкого бетона на трепельном гравии
Трепельный гравий — искусственный пористый заполнитель для легкого бетона, получаемый путем обжига кремнистых осадочных пород типа трепелов, диатомитов, опок во вращающихся печах.
Впервые в Орле управление Орелстрой освоило промышленное производство трепельного гравия [1]. Технологическая линия включает двухвальную глиномешалку, дырчатые вальцы для приготовления гранул, сушильный барабан и вращающуюся печь для обжига заполнителя. Обжиг гранул производится при температуре 1200—1300°С.
При охлаждении получается искусственный пористый заполнитель для бетона в виде гранул с шероховатой оболочкой размерами от 0 до 20 мм. Межзериовая пустотность гравия фракции 10—20 мм составляет 34—39%, коэффициент формы зерен изменяется от 1,27 до 1,36, поглощение воды через 48 ч. по массе 24,5%. Прочность гранул в стандартном цилиндре — 45—80 кгс/см2 при объемной насыпной массе гравия 700—900 кг/м3. Морозостойкость трепельного гравия, оцениваемая по потере массы после замораживания через 35 циклов, составила 4%.
При обжиге кроме крупного заполнителя получается пористый песок (900—1000 кг/м3) в количестве 35— 40% общего объема обожженного материала.
Прочность при сжатии бетона на трепельном гравии в зависимости от расхода цемента и состава бетона колеблется от 100 до 500 кгс/см2. Бетон на трепельном гравии наиболее целесообразно применять для конструктивных легких бетонов марок М 200—500. Объемная масса такого бетона в сухом состоянии изменяется в пределах (40—50%). Теоретические значения, вычисленные по методике [2], также существенно отличаются от опытных данных. Это свидетельствует о том, что методика расчета ширины раскрытая наклонных трещин нуждается в дальнейшем усовершенствовании.
Анализ процесса образования и развития трещин в пролетах «среза» балки ЖС1 с цх=0,25 и цх=0,36% показал, что процент поперечного армирования оказывает существенное влияние на характер их роста. В левом пролете среза трещины развивались более интенсивно и на всех этапах загружения их ширина была в среднем в 1,5 раза больше, чем в правом пролете, а при нагрузках, близких к разрушению, эта разница оказалась еще значительнее. Варьирование диаметра и шага хомутов при постоянном проценте поперечного армирования вносит изменения в характер развития наклонных трещин — с уменьшением шага и диаметра хомутов наблюдается некоторое снижение ширины раскрытия трещин и расстояния между ними.
Результаты статических испытаний железобетонной балки ЖСЗ показали, что процесс трещинообразования в ней протекал почти так же, как в балках ЖС1 и ЖС2. Однако в зоне среза с вертикальными и наклонными стержнями наблюдается более интенсивное развитие трещин, чем в зоне, армированной только наклонными стержнями (при нагрузке 18 т максимальная их ширина в правом пролете примерно иа 40% меньше, чем в левом). Это свидетельствует о том, что наклонная арматура более эффективна, чем вертикальная.
Динамические испытания железобетонной балки ЖСЗ показали, что пульсирующая нагрузка оказывает существенное влияние на развитие трещин и работу конструкции в целом, причем наибольшее влияние она оказывает в начальный период испытания. После 1000 циклов ширина раскрытия наклонных трещин увеличилась в среднем в 1,5 раза, а дальнейшее действие нагрузки не привело к значительным изменениям. Динамическая нагрузка вызвала большее раскрытие трещин в пролетах «среза», чем в зоне чистого изгиба, и уменьшила несущую способность железобетонной балки ЖСЗ примерно на 11,7%.
Выводы
Методика СНиП II-21-75 позволяет более точно определять ширину раскрытия наклонных трещин в бетоне. Увеличение количества поперечной арматуры и уменьшение ее диаметра и шага повышают трещиностойкость железобетонных элементов по наклонным сечениям. Динамическая нагрузка увеличивает ширину раскрытия трещин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kavyrchlne М. A., Tchoupac I. М.Etude des fissures d'effort tranchant dans les poutres en betonarme. Rapport de recherche pour l'UTI, CEBTP a' Saint Remy-Les-ChevreHse, octobre 1975.
2. Deutsch I. Contribute la stidine f isuzazii elementelor de beton arrnat solicitate la inso-volere cu tor tan taletoare.Teza de doctorat, Tl-mlsoara. Roma la, 1970.
3. Боряшанский M. С. Расчет отогнутых стержней и хомутов в изгибаемых железобетонных элементах по стадии разрушения М., Стройиздат, 1946.
Источник - журнал бетон и железобетон 1977г