ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Описанный в предыдущем разделе отечественный и зарубеж­ный опыт изготовления конструкций из высокопрочного керамзи­тобетона свидетельствует о том, что технология их изготовления не отличается существенно от технологии изготовления изделий из обычных тяжелых бетонов. Все операции можно проводить на том же оборудовании и примерно по таким же технологическим режимам. Специфика высокопрочных керамзитобетонов сказы­вается в некоторой степени лишь на процессах приготовления сме­си и формования изделий.

Хранить керамзитовый гравий следует по фракциям и по воз­можности в условиях, предохраняющих его от увлажнения — Для последнего условия трудно дать определенные рекомендации. С одной стороны, при использовании влажного керамзита умень­шается его водопоглощение, благодаря чему смесь должна полу­чаться более стабильной по удобоукладываемости. Однако, как показали опыты ВНИИЖелезобетона, при этом важное значение имеет распределение влаги по сечению зерен. Если поверхность керамзита насыщена водой, то он, действительно, почти не отса­сывает воду из цементного раствора, но если увлажненный керам­зит высох, то при перемешивании и выдерживании бетонной смеси он будет достаточно интенсивно поглощать воду из раствора. Поэтому в США в ряде публикаций рекомендуется увлажнять ке­рамзит непосредственно перед загрузкой в расходные бункера. Следует также отметить, что отсутствие процесса водопоглощекия ухудшает условия контакта керамзита с цементным камнем, а по­вышенная влажность керамзита, в среднем в 2 раза превышающая водопоглощение из бетонной смеси, снижает его прочность. Оба эти фактора, как показывают опыты, могут снизить прочность керамзитобетона на 10—20%, особенно при растяжении. Кроме того, при предварительном увлажнении керамзита уменьшается структурная прочность керамзитобетонно?! смеси, что при приме­нении технологии с немедленной распалубкой приводит к необхо­димости использовать более жесткие смеси.

Таким образом, учитывая изложенное, а также то, что керам­зит поступает на завод практически сухой (влажностью до 2%), его следует хранить главным образом в крытых складах. При по­стоянном составе бетона и одинаковых технологических режимах производства водопоглощение керамзита данного завода, е^ фракции и марки меняются в небольших пределах и мов)ВЄ/бьіть учтено при назначении производственного состава бетона.

Приготавливать Керамзитобетонную смесь можно в типовых бетоносмесительных отделениях. Объемный насыпной вес керам­зита даже в пределах одной марки может колебаться до ±10%, поэтому весовая дозировка не обеспечивает постоянства выхода бетонной смеси, расхода цемента и объемного веса бетона. Лучшие результаты дает объемно-весовая дозировка керамзита, при кото­рой керамзит дозируется по обему в весовых дозаторах. Это позволяет учитывать изменение объемного веса керамзита при приготовлении каждого замеса и вносить необходимые коррективы в состав бетона с тем, чтобы обеспечить наименьшие отклонения от заданных значений объемного веса и прочности. При увеличе­нии объемного веса керамзита необходимо уменьшать расходы песка и цемента, а при уменьшении — повышать их — Эти коррек­тивы следует производить по таблицам, составленным заводской лабораторией.

В настоящее время на некоторых предприятиях применяют ав­томатическое объемное дозирование керамзита в весовых дозато­рах. Керамзит поступает в дозатор до тех пор, пока секторный затвор расходного бункера автоматически не закроется. При этом объем замеса принимается таким, чтобы объем дозатора керам­зита отвечал его содержанию в смеси.

На Вильнюсском ДСК ‘[42] для объемно-весового дозирования используют модернизированный весовой дозатор типа АДИ-450 (рис. 7). Шарнирно закрепленную подвижную перегородку пере­мещают при помощи рычага. Положение перегородки фиксируют штырем, вводимым в одно из отверстий рычага. Каждое отверстие рычага соответствует определенному объему дозатора. Дозатор полностью засыпают керамзитом, который выравнивают затвором бункера. При изменении крупности керамзита или его грануломет­рии, а также при изменении состава керамзитобетона объем доза­тора можно легко изменить, перемещая рычаг и перегородку.

При каждом цикле дозирования вес керамзита в бункере до­затора фиксируется, и с помощью предварительно составленных таблиц корректируют расход песка на замес.

На ДСК № 1 в г. Куйбышеве [16] для объемно-весового дозиро­вания заполнителей керамзитобетона было. сконструировано и при­менено специальное приспособление в бункере весового дозатора керамзита (рис. 8)-

При открывании затвора бункера поток керамзита давит на качающийся металлический лист и отклоняет его в положение, ограничивающее в соответствии с требуемой дозировкой объем

Бункера. При отклонении до упора лист нажимает на концевой выключатель, подающий сигнал о том, что очередная объемная доза керамзита отмерена. Оператор по ци’ферблату весового доза­тора определяет вес керамзита в бункере и с помощью таблиц находит необходимое для замеса количество песка.

На Бескундниковском комбинате в Москве пущен полностью автоматизированный узел, позволяющий осуществлять объемно-

ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Рис. 7. Схема объемно-весового дозатора Вильнюсского ДСК:

/ — подвижная перегородка; штырь; 3— рычаг; 4 — расходный бункер керамзита

Весовую дозировку и корректировать состав керамзитобетона [28]. Объемно-весовое устройство (рис. 9) собрано на базе двух серий­ных весовых дозаторов АДУБ-1200. Принцип работы дозаторов состоит в измерении веса отдозированного по объему керамзита и добавлении (по весу) определенного количества песка, необходи­мого для получения заданного суммарного веса заполнителей.

Из расходного бункера керамзит поступает в ковш дозировоч­ного устройства. После его заполнения поток материала прекра­щается и затвор закрывается. Точность дозировки при этом со­
ставляет ±0,2%- На циферблатном указателе, регистрирующем суммарный вес керамзита и песка в дозировочных ковшах установ­лены три датчика. Если по каким-либо причинам керамзит не по­ступает в ковш или его вес не достигает заданного минимального значения, на которое установлен датчик, то система дозирования

Рис. 8. Схема объемно весового дозатора для керамзитового гравия Куйбышевского ДСК

№ I:

ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Рис. 9. Схема автоматического устройства для объемно-весового дозирования на Бес­кудниковском комбинате;

1 — бункер керамзита; 2 — Питатель дозатора; 3 — бун­кер весового дозатора; 4 — Качающийся шибер; 5 — кон­цевой выключатель; а — на­чало дозирования; б — ко­нец дозирования /—’расходный бункер керамзита; 2— затвор; 3 и // — исполнительный механизм; 4— контроль­ный концевой выключатель; 5 — ковш дознроноч — ного устройства керамзита; 6 — тяга; 7 — цифер­блатный указатель; 8, 9, 10 — дискретные датчи­ки: контроля нуля, минимального веса •! суммар­ного веса соответственно; 12 — расходный бункер песка; 13 — ковш весового дозатора песка; І4 Рычажная система

Песка автоматически блокируется.

При срабатывании датчика контроля минимального веса вклю­чается реле времени, связанное с механизмами затворов расход­ных бункеров керамзита и песка. Настройка реле времени произ­ведена так, что ковш керамзита заполняется до предела Затем по команде реле времени затвор бункера керамзита закрывается и открывается затвор бункера песка. Датчик контроля суммарного веса устанавливается на отметке суммарного веса керамзита и песка и по достижении его закрывает затвор бункера песка.

Для контроля опорожнения ковшей служит датчик, установ­ленный на нулевой отметке.

Остальные компоненты керамзитобетона — цемент, песок, во­да — следует дозировать в обычных весовых дозаторах. Смесь лучше всего перемешивать в смесителях принудительного дейст­вия — бетоносмесителях С-355, С-356 и растворосмесителях СМ-290, С-209. Продолжительность перемешивания, как показыва­ют опыты, должна составлять 3—4 мин., что несколько выше, чем при перемешивании обычных бетонных смесей. Можно применять
также смесители свободного падения, но качество перемешивания смеси в них хуже.

Имеются многочисленные противоречивые рекомендации по по­рядку загрузки в смеситель материалов, входящих в состав ке — рамзитобетонной смеси. В некоторых рекомендациях предлагается сначала загружать керамзит и ‘/г—2/з требуемого количества воды, а затем через 1—2 мин. остальные материалы и воду. В других рекомендациях предлагается, наоборот, вводить керам­зит в последнюю очередь.

Проведенные опыты показывают, что увлажнение керамзита непосредственно перед перемешиванием в бетоносмесителе практи­чески не уменьшает его водопоглощения в бетонной смеси и, сле­довательно, не дает желаемого результата — не снижает потери удобоукладываемости во времени. В производственных условиях компоненты смеси чаще всего загружают в смеситель почти одно­временно, что наиболее рационально, поскольку сокращается продолжительность перемешивания.

Транспортирование керамзитобетонной смеси можно произво­дить ленточным транспортером, кюбелями, бадьями, бетоновозами и т. п. Благодаря водопоглощению керамзита смесь быстрее те­ряет подвижность. Поэтому время выдерживания не должно пре­вышать 30—45 мин. При падении с высоты более 1,5—2 м смесь может частично расслаиваться, что следует учитывать при орга­низации производства керамзитобетонных изделий.

Укладку керамзитобетонной смеси в формы можно произво­дить с помощью всех наиболее прогрессивных ‘механизмов, исполь­зуемых при укладке обычного тяжелого бетона, например: бетоно­укладчиков с ленточным питателем, виброворонок, различного типа вибронасадок, бетонирующих комбайнов и т. п.

При изготовлении плоских изделий (плит, настилов и т. п.) в горизонтальном положении для получения гладкой нижней по­верхности можно использовать метод водной пластификации.

Следует отметить, что в высокопрочном керамзитобетоне в нижней части изделия содержится обычно повышенное количество раствора, что способствует улучшению качества поверхности.

Уплотнение керамзитобетонной смеси и формование изделий производят, как правило, вибрированием. Для этой цели можно использовать внутренние, наружные, поверхностные и станковые вибраторы, а также различные специальные виброформовочные механизмы и устройства.

Оптимальные режимы виброуплотнения для высокопрочного керамзитобетона в настоящее время исследованы еще недостаточ­но. Имеются рекомендации по использованию двухчастотного виб­рирования с целью воздействия колебаниями низкой частоты на крупный заполнитель, а колебаниями высокой частоты на раствор. По данным К. Зеленского [20], при вибрировании легких бетонов на вспученных сланцах с частотой 6500 кол/мин прочность повы­шается на 30—35 кГ/см2 по сравнению с прочностью бетонов, уп­лотненных при частоте колебаний 3000 кол/мин. Применение двух­ступенчатого вибрирования вначале низкой, а затем высокой частотой повышало прочность еще на 20—40 кГ/см2.

Опыты Л. А. Файтельсона и И. Б. Бреслава показали, что чем больше разница между объемными весами крупного заполнителя и растворной составляющей, тем сильнее сказывается частота ко­лебаний на эффективности виброуплотнения. Так как это харак­терно для керамзитобетона, то возможно, что подбор частоты вибрирования в области средних и низких частот может дать для высокопрочного керамзитобетона положительный эффект.

Вследствие разницы между объемными весами керамзита и растворной составляющей керамзитобетон имеет большую склон­ность к расслоению (раствороотделению) в процессе вибрирова­ния. Поскольку такое явление приводит к неоднородности бетона, его следует учитывать при выборе режимов виброуплотнения и назначении составов высокопрочных керамзитобетонов.

Для изучения расслаиваемости керамзитобетонных смесей во ВНИИЖелезобетоне были проведены специальные опыты. Керам­зитобетонную смесь укладывали в форму сечением 10X20 см и высотой 20 см и уплотняли штыкованием. Затем форму вибриро­вали на лабораторной виброплощадке. Время вибрирования T Принималось равным 100, 200 и 300% от жесткости смеси по ГОСТу 11051—64. Свежеотформованную смесь разделяли на 5—6 слоев по высоте и мокрым рассевом определяли содержание ке­рамзита в каждом слое. За показатель расслоения S была при­нята величина средневзвешенного отклонения относительного со­держания керамзита

П

F, I iPilfolVi

——- , (1)

XVi I-1

Где ф; и фо — объемная концентрация (содержание по абсолют­ному объему) керамзита в данном слое и в среднем по образцу; Уг —объем данного слоя керамзитф]Б^ХОИі

Опыты показали, что расслоение керамзитобетонной смеси при вибрировании наиболее интенсивно происходит в верхнем и ниж­нем слоях. Верхний слой насыщается более легким керамзитом, а нижний — более тяжелым цементно-песчаным раствором (рис. 10).

Для опытов по исследованию влияния на расслаиваемость ке — оамзитобетонной смеси длительности вибрирования, объемной концентрации керамзита и жесткости смеси был использован керамзитовый гравий Никольского завода фракции 10—20 мм Объемным насыпным весом 600 кг/м3 и объемным весом зерен в цементном тесте 1,1 кг/л, В табл. 13 и на рис. 11 отражены усред­ненные результаты этих опытов.

Как видно из рис. И, с увеличением продолжительности виб­рирования расслоение смеси пропорционально возрастает. Так,

О І 8 12 16 го

Рис. 10. Расслаиваемость ке­рамзитобетонної) смеси по вы­соте изделия при Фо = 0,4, жест­кости смеси 12 сек, времени вибрирования 36 сек

/ — для всего керамзита в

Делом; 2 — соотношение количества мелкой и крупной фракции керам­зита

Расстояние от Duo <рорпь/ 6 сп

И той же длительности вибрирования более подвижные смеси расслаиваются сильнее. Однако для уплотнения таких смесей тре­буется и менее продолжительное вибрирование.

Содержание крупного заполнителя (объемная концентрация

Таблица 13

Расслаиваемость керамзитобетонных смесей на керамзите фракции 10—20 мм

Относительное время вибрации

Объемная концен­трация керамзи­та (¥>„)

ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Жесткость смеси, (ж), сек

0,3 0,4 0,5

10—20 20—30 30—50 10—20 20—40 30—50 10—20 20—30 30-50

0,102 0,131 0,252 0,094 0,071 0,094 0,045 0,124 0,084

0,141

0,263 0,343 0,158 0,147 0,240 0,173 0,186 0,155

0,123

0,153

0,179

0,132

0,110

0,114

0,11

0,137

0,142

Керамзита ф) существенно влияет на расслаиваемость смеси, осо­бенно при малых ф. Так, увеличение ф с 0,3 до 0,4 снижает рас­слаиваемость смеси в среднем «а 30%- В то же время дальнейшее увеличение ф до 0,5 мало сказывается на величине расслаиваемо — сти (рис. 12).

Для изучения влияния крупности и гранулометрии керамзито­вого гравия на расслаиваемость смеси были использованы керам­зит фракции 5—10 мм и смесь этого керамзита с керамзитом фракции 10—20 мм в соотношении 30 : 70 по абсолютному объему.

Рис. 12. Влияние объемной концентрации (1), среднего размера (2) и объемного ве­са зерен (3) крупного заполнителя на пока­затель расслаиваемости бетонной смеси

Полученные результаты показали (рис 12), что с уменьшением крупности и улучшением гранулометрии заполнителя расслаивае-

Мость керамзитобетонных смесей очень резко снижается. Приме­нение вместо керамзита фракции 10—20 мм керамзитовой смеси фракции 5—20 мм уменьшает расслоение в 1,5 раза, а переход на керамзит фракции 5—10 мм снижает расслоение в 5 раз.

Существенное влияние на расслаиваемость смеси оказывает объемный вес мелкого и крупного заполнителя. Величина расслаи­ваемое™ прямо пропорциональна разности объемных весов керам­зита и растворной составляющей. В связи с этим смеси на керам­зитовом песке имеют расслаиваемость в среднем на 10—15% меньшую, чем смеси на обычном строительном песке.

Применение пригруза 40 кГ/см2 снижает расслааиваемость ке-

ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Проииасть при сжатии 6 кГ/смг

Рис. 13. Расслаиваемость керамзитобетонной смеси в зависи­мости от различных факторов:

О —■ от длительности вибрирования керамзитобетонной смеси жестко­стью 20 сек на керамзите фракции 10—20 мм, объемным весом 600 кг/м3 И прочностью 50 кГ/см2; б — от крупиостн керамзита объемным весом 650 кГ/м3, прочностью 60 кГ/см2 при жесткости смеси 20 сек и длитель ности вибрирования 60 се/с; в — от состава керамзитобетона на керам­зите фракции 10—20 мм при жесткости смеси 40 сек, и длительности вибрирования 120 сек: / — длительность вибрирования 20 сек; 2—’тоже 40 сек; 3 — то же 60 сек; 4 — керамзит фракции 10—20 мм; 5—то же 5—20 мм; 6 — то же 5—10 мм; 7 — керамзитобетон объемным весом 1600 кг/м3 на керамзите объемным весом 550 кг/ж3 и прочностью 40 кГ/см2; 8 — керамзитобетон объемным весом 1500 кг/м3 на керамзите объемным весом 500 кг/м? н прочностью 25 кГ/см2

Рамзитобетонных смесей примерно в 1,2 раза.

Происходящее при вибрации расслоение смеси может сказы­ваться на прочностных свойствах высокопрочного керамзитобетона.

На рис. 13 показаны примеры возможных колебаний прочности при сжатии в различных слоях керамзитобетонного изделия с се­чением высотой 20 см, появляющиеся вследствие расслоения ке­рамзитобетонной смеси в процессе вибрирования. Рис. 13а иллю­стрирует влияние длительности вибрирования на расслоение. Как указывалось выше, с увеличением длительности вибрирования рас­слоение возрастает. Однако даже при длительной вибрации (кри­вая 3) уменьшение прочности керамзитобетона марки 300 в дан­ном случае составило для верхнего 2—3-сантиметрового слоя изделия не более 15%.

Рис. 136 показывает расслаиваемость керамзитобетона мар­ки 400, приготовленного на керамзите различных фракций. При длительном вибрировании керамзитобетон на однофракционном крупном керамзите (10—20 мм) расслаивается в верхней и ниж­ней части сечения на высоту до 5 см. Снижение прочности в верх­нем слое достигает при этом 25%- Улучшение гранулометриче­ского состава керамзита при введении 30% фракции 5—10 мм за­метно снижает расслоение (кривая 5). Наилучший результат дает полная замена керамзита фракции 10—20 мм керамзитом фрак­ции 5—10 мм (кривая 6). Колебания прочности керамзитобетона по сечению не превышают в этом случае +5%.

Состав керамзитобетона существенно сказывается на измене­нии прочности при расслоении. На рис. 13в приведено сопостав­ление двух керамзитобетонов марки 200. В первом случае керам­зитобетон был приготовкен на малопрочном керамзите объемным насыпным весом 500 кг/м3 и прочностью 25 кГ/см2. Падение проч­ности керамзитобетона этого состава (кривая 8) вследствие рас­слоения доходит до 30%. Во втором случае (кривая 7) керамзи­тобетон был приготовлен на керамзите объемным насыпным ве­сом 550 кг/м3 и прочностью 40 кГ/см2. Расслоение керамзитобето­на такого состава мало влияет на его прочность (снижение ее не превышает 5%).

Таким образом, результаты опытов показывают, что при пра­вильном выборе состава высокопрочного керамзитобетона и ре­жима формования расслоение может быть снижено настолько, что оно не будет оказывать заметного влияния на прочность ке­рамзитобетона.

Минимальную продолжительность уплотнения следует уста­навливать опытным путем в зависимости от технологии производ­ства. При формовании изделий на виброплощадках минимальное время вибрирования составляет 150% от показателя жесткости смеси по ГОСТу 11051—64 [25].

Максимальная продолжительность виброуплотнения для высо­копрочного керамзитобетона должна быть ограничена для предот­вращения расслоения, в зависимости от параметров вибрации, состава и свойств смеси. Ориентировочные значения максимальной длительности уплотнения на виброплощадках (в процентах от жесткости смеси по ГОСТу 11051—64^приведены в табл. 14.

В производственных условиях время вибрирования следует уточнять с учетом используемого оборудования и применяемой технологии. В случаях, когда технология предусматривает исполь­зование жестких смесей, виброуплотнение следует производить с пригрузом 20—40 Г/см2. Время и режим виброуплотнения в этом случае можно подбирать экспериментально.

Во всех случаях выбранный режим формования должен обес­печивать полное уплотнение керамзитобетонной смеси. Недоуплот — нение керамзитобетона. на 5% может снизить его прочность на 20%, а недоуплотнение на 10% —почтив 2 раза.

При горизонтальном формовании изделий важно получить падкую верхнюю поверхность. Для этой цели в заводских усло­виях можно использовать различные заглаживающие и затироч — ные устройства, такие, как вращающиеся круги, валики, затироч — ные рейки с возвратно-поступательным движением (лыжи), виброрейки и т. п. Наибольшее распространение получили вращаю­щиеся затирочные валики и лыжи. Хорошие результаты дает со­четание этих двух устройств.

Таблица 14

Ориентировочная максимальная длительность виброуплотнения керамзитобетонних смесей на виброплощадках

Наибольшая крупность керамзитового гравия, мм

Максимальная длительность внброупчотиення (в % от жест­кости по ГОСТу 11051—64) при расходе керамзитового гравия в м*/м* бетона

0.8—0,95

Менее 0,8

10

20

400 250

300 200

Следует учитывать, что вследствие повышенной склонности ке — рамзитобетонных смесей к расслоению верхний слой бетона всегда предельно насыщен керамзитом. Если по технологии непосредст­венно после виброуплотнения производят заглаживание при помо­щи лыж, то может произойти вылущивание керамзита с поверх­ности бетона. Для предотвращения этого рекомендуется устраивать перед лыжами вращающийся валик, который при заглаживании будет втапливать выступающие зерна керамзита.

Ускорение твердения высокопрочного керамзитобетона можно производить, применяя все известные в технологии способы. Наи­более распространен способ пропаривания при температуре 60— 100°С и относительной влажности среды 90—100%.

Предварительная выдержка до пропаривания отформованных керамзитобетонных изделий, так же как и изделий из тяжелых бетонов, благоприятно сказывается на увеличении их прочности. Опыты МАДИ с пластичными керамзитобетонами показали, что наилучшие результаты дает предварительное выдерживание в те­чение 6—12 час (22].

Благодаря меньшей теплопроводности скорость подъема тем­пературы в керамзитобетоне можно увеличить до 35—40°С в час без снижения конечной прочности. Повышение температуры про­паривания от 60 до 80°С увеличивает прочность после пропарива­ния на 10—15%, не оказывая заметного влияния на конечную прочность керамзитобетона. Оптимальное время изотермического прогрева высокопрочного керамзитобетона на портландцементе, по данным МАДИ, при температуре 100—60°С составляет при пропаривании 8—12 час., при воздушно-сухом прогреве 4—8 час.

При использовании быстротвердеющего портландцемента, шлакопортландцемента или пуццоланового, портландцемента про­должительность изотермического прогрева, указанная в таблице, уменьшается на 1 час.; при использовании пластичных смесей по­вышается на 1—3 часа, а при использовании смесей с жесткостью более 60 сек. уменьшается на 1 час.

Важно отметить, что на оптимальную длительность изотерми­ческого прогрева и темп нарастания прочности большое влияние оказывают содержание и прочность керамзита. Чем выше проч­ность керамзита и меньше его содержание в бетоне, тем в боль­шей степени повышается прочность керамзитобетона при тверде­нии [16]. Это в равной степени относится к тепловой обработке и к последующему твердению

В случае приготовления керамзитобетона на керамзите, обес печивающем предельную прочность, близкую к принятой марке, темп нарастания прочности невелик и после тепловой обработки прочность таких керамзитобетонов может возрасти всего на 10— 20%. Это следует учитывать при назначении отпускной прочности, которую в этом случае следует принимать равной не 70, а 80— 85%. Предельную прочность керамзитобетона можно определить по формуле

= 9,5ак !-=?., (2)

И, о

Где ак — прочность керамзита, кГ/см2,

Ф — объемная концентрация керамзита.

В табл. 15 приведены рекомендации НИИЖБа по пропарива — нию керамзитобетонных изделий, изготовленных на портландце­менте при жесткости смеси 30—60 сек.

ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Таблица 15

Ориентировочные режимы пропаривания керамзитобетонных изделий объемным

Весом до 1800 кг/м3

То ішнна изде іий, Мм

Продо іжительность пропаривания, в час, (подъем температуры+ изотермический прогрев + остывание) д.■ я достижения 70%-ной прочности от RЈ8 при температуре изотермического прогрева

До 100 100—200 200—400

2 + 84-1 2,5 4- 84-1,5 3,5+8 + 2

2,5 + 4+1,5

3 + 4 + 2

4 + 4 + 3

В отдельных случаях прочность керамзитобетона после пропа­ривания может колебаться в очень широких пределах и составлять от 40 до 90% от 28-дневной. С уменьшением объемного веса ке­рамзитобетона и повышением его марки повышается и эффектив­
ность коротких режимов пропаривания. Применение высокопроч­ного керамзита, в особенности при невысоких марках бетона, де­лает целесообразным удлинение времени тепловлажностной об­работки.

В табл. 15а приведены ориентировочные данные роста проч­ности при пропаривании для керамзитобетонов на портландце­менте активностью 500—600 кГ/см2. В зависимости от минерало­гического состава применяемого цемента, состава бетона и свойств его компонентов эти значения могут меняться. Поэтому в произ­водственных условиях всегда необходимо опытным путем уточнять оптимальный режим пропаривания и проверять дальнейший рост прочности керамзитобетона.

Таблица 15а

Прочность керамзитобена при пропаривании в % от марочной

Длите тыюсть пропаривания, Час.

Марка бетона

200

300

400

Объемный вес, кг/см8

1600

1800

1600

1800

1800

16

85/70

—/65

90/85

80/75

90/90

8

70/45

—/45

85/75

70/65

80/80

4

60/—

80/70

65/60

75/75

Примечание. В числителе даны прочности, допускаемой инструкцией по легких бетонов, а в знаменателе — для

Значения для керамзита минимальной изготовлению изделий из новых видов керамзита прочностью 50 кГ/см2.

Контроль качества высокопрочного керамзитобетона произво­дится теми же методами, что и контроль качества тяжелого бетона с теми особенностями, которые вытекают из действующих ГОСТов 11050—64 и 11051—64, регламентирующих методы испытаний легкобетонных смесей, определение прочности и объемного веса легких бетонов. При контроле свойств приготовляемой керамзито­бетонной смеси, помимо удобоукладываемости, необходимо прове­рять ее объемный вес (несколько раз в смену).

Контрольные образцы для определения прочности бетона нуж­но изготовлять размерами 15x15x15 см и испытывать в соответ­ствии с ГОСТом 11050—64. Для проверки соответствия между объемным весом контрольных кубов и бетона в изделии следует периодически взвешивать готовые изделия. Разница в объемных весах не должна превосходить ±5%.

Однородность прочности и объемного веса высокопрочного ке­рамзитобетона нужно контролировать в соответствии с ГОСТом 10180—62 и ГОСТом 11050—64. Коэффициент однородности по прочности ‘при сжатии согласно СНиП II-B,1-62 должен быть не ниже 0,55 для керамзитобетона марки 200 и не ниже 0,6 для ке — рамзитобетона марки 250 и выше. Показатель изменчивости по прочности не должен превышать 12%, а по объемному весу 5%.

В настоящее время для текущего контроля качества и при об­следовании сооружений применяется импульсный ультразвуковой метод. Исследованиями Р. А. Щеканенко (МАДИ) [22] было по­казано, что этот метод применим и для высокопрочного керамзи­тобетона. В качестве тарировочных графиков рекомендуется ис­пользовать прямые «скорость-прочность» для образцов одного и того же возраста.

Исследованиями, проведенными во ВНИИЖелезобетоне, уста­новлено, что для высокопрочных керамзитобетонов несколько луч­шую корреляцию дает не линейная зависимость «скорость-проч­ность», а часто применяемая для тяжелых бетонов степенная зависимость типа /? = cV4y3 , где R — прочность бетона, а — пос — стоянный коэффициент, Ууз —скорость прохождения ультразвука. В производственных условиях качество керамзита (прочность, объемный вес) может значительно колебаться, вызывая тем самым колебания свойств и состава высокопрочного керамзитобетона. Проведенные исследования показали, что можно повысить коэф­фициент корреляции на 15—30% и тем самым повысить точность и надежность ультразвукового метода, учитывая колебания соста­ва высокопрочного керамзитобетона путем нахождения уравнения множественной регрессии вида:

R = B0 + Biv*Y3 + B2Ф + 63ок + Ь, П/Ц, (3)

Где R — прочность керамзитобетона, кГ/см2;

V уэ — скорость прохождения ультразвука, км/сек-, Ф — объемная концентрация керамзита; Ак — прочность керамзита, кГ/см2\ П/Ц — отношение расхода песка и цемента по весу; Bo, BІ, Bi, B3, Bt — постоянные коэффициенты.

Рис. 14 представляет собой график корреляционной зависимо­сти «скорость-прочность» для керамзитобетона прочностью 200— 450 кГ/см2, построенный по результатам испытания 300 образцов 50 составов. Как видно из графика, в 60% случаев отклонения от кривой, рассчитанной по уравнению R= l,24t>4V3 +38, не превы­шают ±10% и в 85% случаев не превышают +20%, несмотря на то, что в данном примере состав керамзитобетона варьировался в очень широких пределах: расход керамзита менялся от 0 до до 1 MS/MS, а соотношение цемента и песка от 1 : 0 до 1:3. Таким образом, точность корреляционной зависимости «скорость-проч­ность» для высокопрочного керамзитобетона лежит в тех же пре­делах, что и для обычного тяжелого бетона. Использование урав­нения множественной регрессии, как указывалось, позволяет значительно повысить точность расчета. Для данных, приведенных иа рис. 14, было получено уравнение

Я= 1,24 t>%3 — 151^—43,2 П/Ц + 162 (4)

Поскольку для этой серии опытов прочность керамзита не варьировалась, она в расчет не вошла. Среднеквадратичное от­клонение для значений прочности равно в данном случае 31 кГ/см2, Что при средней прочности 338 кГ/см2 составляет всего 9%. Такой разброс соизмерим с вариацией прочности при обычном испытании образцов-кубов на сжатие.

ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КЕРАМЗИТОБЕТОНОВ

Рис. 14. Зависимость между прочностью высоко­прочного керамзитобетона и скоростью прохожде­ния ультразвука

В настоящее время не существует методов, позволяющих с высокой точностью теоретически рассчитать зависимость между прочностью бетона и скоростью прохождения ультразвука. По­этому на практике приходится пользоваться экспериментально найденными зависимостями. При контроле прочности бетона толь­ко по скорости прохождения ультразвука обычно строится тари — ровочная кривая «скорость-прочность», которая и используется в дальнейшем при контроле изделий.

Для построения тарировочной кривой применяются контроль­ные кубы, изготовленные в заводской лаборатории, что позволяет учесть вариацию состава бетонной смеси и свойств ее составляю­щих на данном производстве. При этом точный состав бетона, со­ответствующий каждой точке при построении тарировочной кри­вой, неизвестен.

В случае использования при контроле качества керамзитобе­тона уравнения вида (3) тарировочную кривую построить нельзя, так как графически это уравнение нельзя изобразить на плоско­сти. Поэтому в данном случае вместо тарировочного графика следует пользоваться аналитическим выражением — интерполя­ционной формулой, коэффициенты которой находятся опытным путем методом множественной регрессии [18]. Для этого необхо­димо специально изготовить и испытать несколько серий образ­цов-кубов в количестве не менее 50—100 шт. Образцы нужно из­готовлять из применяемых на предприятиях материалов и по при­нятым на производстве режимам. Условия твердения и возраст образцов в момент испытания должны быть такими же, как у контролируемых изделий. Образцы нужно изготовлять из керам­зитобетона различных составов, один из которых соответствовал бы заданному, а другие отличались бы от него в пределах воз­можных на производстве колебаний. В большинстве случаев коле­бания прочности керамзита, его расхода, соотношения песка и це­мента, прочности растворной составляющей или В/Ц должны составлять примерно ±15—20%-

После определения коэффициентов интерполяционной форму­лы для контроля прочности керамзитобетона в формулу подстав­ляют результаты измерения скорости прохождения ультразвука в изделиях и данные заводской лаборатории о прочности керамзита и составе применяемого бетона.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *