close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3580 kiselev d. p porizovannie legkie betoni

код для вставкиСкачать
ПОРИЗОВАННЫЕ
Ы
Г О С С Т Р О Й
С С С Р
Н А У Ч Н О- И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й
ИНСТИТУТ
БЕТОНА
И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
НИИЖБ
Кандидаты техн. наук Д. П. КИСЕЛЕВ, А. А. К У Д Р Я В Ц Е В
'Х
tO
іл
с£
г
ИЗДАТЕЛЬСТВО
ивтек*
Л И Т Е Р А Т У Р Ы ПО С Т Р О И Т Е Л Ь С Т В У
М о с к в а —- 1 9 6 6
-УДК 666.973.6
В брошюре освещаются результаты исследо­
ваний свойств поризованных легких бетонов.
Даются рекомендации по изготовлению и под­
бору составов, расчету и проектированию кон­
струкций из этого материала. Описывается так­
ж е опыт работы ряда заводов, выпускающих
ограждающие
конструкции из поризованных
легких бетонов, и приводятся технико-экономи­
ческие показатели.
Брошюра предназначена для работников
заводов железобетонных изделий и проектных
организации, промышленности строительных ма­
териалов.
3-2-9
66— 220
ПРЕДИСЛОВИЕ
ГІоризоваиные легкие бетоны представляют собой псевдоплотные материалы (слитного строения), состоящие из круп­
ных пористых заполнителей и растворной части, пор изованной
при помощи специальных порообразующих веществ (пенообразующих, газообразующих или воздухововлекающих}. Раствор*
ная составляющая поризованных легких бетонов изготовляется
из пориэоваиного вяжущего, кремнеземистой пылевидной до*
бавкн или пористого песка, которые могут добавляться в бе*
тон с целью уменьшения расхода вяжущего (цемента, извести).
Крупные пористые заполнители вводятся в ячеистый бетон
для того, чтобы уменьшить усадочные деформации, увеличить
трещиноустойчивость и уменьшить влажность изделий. Пориэацией же цементного камня в легком бетоне в основном достига­
ется уменьшение объемного веса, увеличение подвижности и
удобоформ уем ости легкобетонной смеси. При этом можно со­
всем не применять пористый песок и получать бетон слитного
строения, что позволяет экономить пористые заполнители.
Следовательно, можно сказать, что в данной работе рас­
сматривается, по существу, новый материал, основанный на со­
четании легкого бетона с ячеистым. В книге излагаются основ­
ные данные НИИЖБ по исследованию технологии и свойств
пропаренных при 85—95°С беспесчаных поризованных при по­
мощи пены легких бетонов с расходом крупных пористых за­
полнителей около 1 ж8 на 1 ж3 бетона.
Главы I и II написаны Д. П. Киселевым, глава V —
А. А. Кудрявцевым, а главы III, IV и VI подготовлены автора­
ми совместно.
Авторы выражают благодарность сотрудникам НИИЖБ и
Бюро внедрения НИИЖБ, принимавшим участие в исследова­
ниях и освоении технологии производства конструкций из по­
рисованных легких бетонов.
Все замечания по содержанию настоящей брошюры просим
направлять по адресу: Москва, Ж-389, 2-я Институтская, д. 6.
1* Зак 146
ВВЕДЕНИЕ
Впервые о ^возможности сочетания легкого бетона с ячеис­
тым упоминает в 1931 г. А. А. Брюшков [2], изучая газо-и п енобетоны. Он считает, что наряду с песком в качестве заполни­
телей можно применять пемзу и шлаки, так как они уменьша­
ют количество пенобетонной массы и повышают прочность пе­
нобетона.
В 1933 г. Б. Г. Скрамтаев [42] указьғв&л, что в пенобетон
на>ряду «с тонкомолотыми песками, трепелом, шлаком можно
добавлять очень легкий щебень.
Н.
А. Попов [32] экспериментально доказал возможность
сочетания ячеистого бетона с легким. Он пишет, что на цемен­
тах «сравнительно низких марок (200—300) с (применением
крупных заполнителей (пемзы, котельного ш лака и кирпичного
Щебня) можно получить без автоклавной обработки газобетон
с объемным весом 700— 1000 асз/иі3 и пределом прочности при
сжатии до 30 кГ/см2. Образцы газобетона, подвергнутые авто­
клавной обработке, «мели прочность до 50 кГ/см2 при расходе
цемента в 2 3 раза меньшем, чем при пропаривании.
Н.
А. Попов делает вывод, что у газобетонных масс с круп­
ными пористыми заполнителями газоудерж иваю щ ая способ­
ность меньше, чем у масс без таких заполнителей; поэтому
применение^ в газобетоне крупных заполнителей обусловливает
повышенный расход газообразователя.
С целью улучшения свойств леш их бетонов Н. А. Попов
указывал на необходимость поризации в них цементного камня
что при уменьшенном расходе цемента обеспечивает слитное
строение легкого бетона и уменьшает его объемный вес Г35 36
40J.
f
1
*
*
В настоящее время имеется ряд работ, подтверждающ их и
развивающих представления проф. Н. А. Попова о том что
ячеистые бетоны в ряде 'Случаев нужно изготовлять с крупны­
ми пористыми заполнителями и что целесообразно применять
конструктивно-теплоизоляционные легкие бетоны, приготов пен­
ные на поризованном цементном тесте [1, 27, 39, 48]
Так, А. Т. Баранов указывает, что действительными запол­
нителями в ячеистом бетоне можно считать те, которые вво­
дятся в ячеистую смесь в виде щебня из легких шлалов и дру­
гих легких материалов. Легкий пористый заполнитель вводится
в состав ячеистой смеси для того, чтобы избежать появления
усадочных трещин в крупных изделиях, сэкономить вяжущее
и одновременно улучшить качество изделий [1].
Л. М. Розенфельд исходит такж е из определенной целесооб­
разности добавлять пористый заполнитель в пенобетон. Ш ла­
ковые пористые заполнители имеют сравнительно большой объ­
емный вес. Чтобы избежать значительного увеличения объемис­
то веса пеношлака, он рекомендует вводить эти пористые за­
полнители в пеношлак в умеренных количествах. В этом случае
пористый заполнитель будет находиться в пенобетонной массе
как бы во взвешенном (плавающем) состоянии и составлять
приблизительно 20% объема пеношлакобетона [39].
И. Т. Кудряшев также считал целесообразным применять
в ячеистом бетоне доменный шлак с размером зерен от 5 до
20 мм [27].
Имеются и другие литературные данные, свидетельствую­
щие о том, что ячеистые бетоны с крупными пористыми запол­
нителями представляют определенный практический интерес
[14, 28, 53, 54].
О
возможности снижения объемного веса легких бетонов
поризацией в них цементного камня доказывается эксперимен­
тальными исследованиями [23], в которых в качестве заполни­
теля применялись гранулированный шлак, горелая порода; бе­
тонная смесь вспенивалась при обработке на бегунах.
Однако прочность, необходимую для стеновых изделий, мож ­
но получить лишь при объемном весе вспененного раствора
порядка 1500 кг/м3.
В исследованиях В. А. Терещенко и Г. А. Неклюдовой [47]
показано, что в пеноактивированный раствор целесообразно до­
бавлять щебень из шлаковой пемзы приблизительно в количе­
стве 0,8 м3 на 1 м3 бетона. В этом случае сокращается расход
вяжущего и обеспечивается более выгодное сочетание объемно­
го веса и прочности легкого бетона по сравнению с вспененным
раствором без крупного пористого заполнителя.
К. Н. Дубенецкий [12, 13] предлагает снижать объемный
вес легкого бетона еще более эффективным способом, обеспечи­
вающим наилучшее сочетание прочности и объемного веса как
легких, так и ячеистых бетонов. Во-первых, он максимально на­
сыщает бетон крупным пористым заполнителем. Это достига­
ется послойной заливкой пенобетонной массы в заранее уло­
женный в формы пористый заполнитель (раздельное бетониро­
вание), в результате зерна заполнителя в бетоне плотно при­
мыкают друг к другу. Во-вторых, применяет пенобетонную мас­
су, состоящую из тонкомолотых компонентов.
К. Н. Дубенецкий и О. П. Формская [49] предложили изго­
товлять изделия из керамзитогазобетона по принципу раздель5
ного бетонирования: из вяжущего, молотого песка и газообразователя готовить газобетонную массу и заливать в форму на
половину высоты. Затем в форму под действием вибрации за ­
сыпать керамзитовый гравий. Чтобы керам зит не всплыл в про­
цессе вспучивания газобетонной массы и чтобы удобнее сре­
зать «горбушки», формы /прикрывают сеткой.
С. М. Ицкович, С. Н. Савицкий, И. J1. Черный [17] рекомен­
дуют неоколько иной вариант изготовления керамзито- и аглопор итогазобетон а (способ раздельного бетонирования), по ко­
торому межзерновая пустотность заполнителя, предварительно
уложенного в форму, заполняется вспучивающейся газомассой.
Этот способ, так ж е как и два предыдущих, позволяет получить
поризованный легкий бетон с 'контактирующимися зернами
крупного пористого заполнителя, который создает в бетоне кар­
кас, уменьшающий усадочные деформации.
И. Ф. Безрядин и П. Д. Кевеш разработали во ВН И И Ж елезобетоне технологию изготовления
керамзитопенобетона на
немолотом кварцевом пеоке [18]. При наличии немолотого пе­
ска в составе керамзитопенобетона легкобетонная смесь полу­
чается с повышенной подвижностью, а объемный вес изделий
остается таким же, как при изготовлении их из обычного ке­
рамзитового бетона. Кроме того, достигается экономия дробле­
ного керамзитового песка. Однако при этом способе несколько
ухудшаются теплотехнические свойства панелей, так как в их
составе содержится кварцевый песок.
В.
Г. Довжик, J1. А. Кайсер, JI. В. Фролова разработали
технологию изготовления керамзитобетона с воздухововлекаю­
щими добавками GHB, ГК, Ц Н И И П С -І и др. [11]. Применение
этих добавок хотя и не позволяет значительно уменьшить объ­
емный вес керамзитобетона, но увеличивает подвижность ке­
рамзитобетонной смеси при уменьшенном расходе керамзито­
вого песка.
В Днепропетровском филиале Н И И С П (Г. В. Пухальский,
К- И. Хохолев, В. П. Шмаков и др.) совместно с трестом Дзержинскстрой [6] разработали технологию производства термозитопенобетона на пенообразователе из древесного омыленного
пека и сульфитно-спиртовой барды. Пенобетонная масса гото­
вится без предварительного взбивания пены в растворомешал­
ке с повышенным числом оборотов лопастей или в пенобетономешалке. Затем в другом смесителе пенобетонная масса пере­
мешивается с термозитовым щебнем, и панели, отформованные
из готовой термозитопенобетонной смеси, пропариваются на
стендах.
Исследования, проведенные в НИИ^КБе [21] по технологии
изготовления легких бетонов, поризованных при помощи алю ­
миниевой пудры, показали, что из таких бетонов можно полу­
чать изделия с точно заданным объемным весом и без горбуш­
ки. Изготовление изделий состоит из следующих операций. В
6
бетономешалке принудительного действия или в раствороме­
шалке приготовляется легкобетонная смесь с добавкой пори­
стого песка или без него. В готовую смесь добавляется алю­
миниевая пудра и дополнительно перемешивается с пудрой в
течение 1—2 мин. Затем ее дозируют по весу и укладывают в
форму. В течение 20—30 мин легкобетонная смесь, вследствие
реакции газообразования, вспучивается и выше краев формы
образуется горбушка. После того как «процесс вспучивания
смеси закончится, форму устанавливают на ви>броплощадку.
Вспученную смесь подвергают виброуплотнению в течение 5—
15 сек для того, чтобы она осела до уровня, соответствующего
толщине изделия. Искривленная поверхность горбушки прев­
ращается в горизонтальную.
При вспучивании легкобетонных смесей указанным спосо­
бом по существу получают газобетоны с ограниченным количе­
ством заполнителей (до 0,7—0,8 мг на 1 м3 бетона). Чем боль­
ше величина вспучивания, тем меньше окажется содержание
заполнителя в 1 м3 готового бетона. Опыты показали, что га­
зобетон на пористых заполнителях не пригоден для изготовле­
ния панелей и крупных блоков в вертикальных и формах,
так
...
t»
как из-за неравномерной пористости вспученной растворной
составляющей объемный вес в нижней части изделий обычно
оказывается в 1,2—'1,4 раза больше, чем в верхней.
В настоящее время Г. А. Бужевич, М. Я. Кривицкий и др.
продолжают изучать легкие бетоны, в которых цементный ка­
мень поризуется газообразующими веществами. Исследования
Н И И Ж Б позволили в городах Красноярске и Ачинске начать
производство и применение стеновых панелей из керамзитога­
зобетона.
На Красноярском заводе железобетонных изделий № 2 из
керамзитогазобетона начато производство стеновых панелей
длиной до 6 ж при толщине 35 см. Марка керамзитогазобетона
50 при объемном весе в высушенном состоянии 1050 кг/м3.
Влажность панелей после пропаривания 17%. Расход материа­
лов на 1 м3 керамзитогазобетона был следующий:
Портландцемент марки 500 ........................................................ 435 кг
Керамзит с насыпным объемным весом 650 кг/м3 ................ 670 л
Алюминиевая пудра П А К - 3 ........................................................1,5 кг
П о т а ш ................................................................................................0,87 кг
В о д а ................................................................................................... 220 л
В технологии изготовления легкобетонных изделий раз­
вивается еще одно направление, основанное на применении
воздухововлекающих
и
пластифицирующих
добавок
(ЦНИИПС-І, абиетат натрия и др.) в малоцементных низко­
марочных растворах.
В работах В. И. Сорокера [44], В. А. Воробьева, JI. Н. По­
пова [4] и Э. Е. Фрайфельда [50] показано, что при увеличенных
добавках микропенообразователей объемный вес раствора,
7
приготовленного на кварцевом песке, может быть уменьшен до
1400— 1600 кг/м3. Такой легкий раствор имеет 'Прочность 35—
80 кГ/см2, достаточную, например, для изготовления стеновых
блоков и панелей, если отсутствуют более эффективные мате­
риалы.
Чехословацкий ученый Я. Ямбор [53, 54] исследовал ряд
свойств пенобетона на пористых заполнителях. Он применил
два вида пористых заполнителей— природную пемзу и ке­
рамзит. Цель работы — уменьшить очень большие усадочные
деформации в пенобетоне воздушного твердения добавлением
в пенобетанную массу указанных залолнителей. Я. Ямбор ука­
зывает, что применение пористых заполнителей в количестве
1 м3 на 1 м3 бетона позволяет максимально уменьшить усадку
пенобетона.
Поризованные пеной легкие бетоны применяются в ГД Р
при изготовлении ограждающих конструкций, которые исполь­
зуются для строительства промышленных цехов и животновод­
ческих зданий. Технология этих бетонов разработана в инсти­
туте строительных материалов в г. Веймаре. Пену приготовля­
ют при помощи сжатого воздуха. Пенообразователь готовят из
отходов рыбной промышленности.
В настоящее время создан целый ряд разновидностей лег­
ких бетонов, изготовление которых основано на сочетании по­
ристых заполнителей с поризованной растворной составля­
ющей. Исследование поризованных легких бетонов показывает,
что все их разновидности можно условно разделить в зависи­
мости от способов поризации на три основные группы:
беспесчаные, поризованные пеной;'
беспесчаные (или с песком), поризованные газообразующей
добавкой;1
J
на песке, поризованные воздухововлекающими добавками.
Расход крупного пористого заполнителя в поризованных
легких бетонах колеблется в достаточно широких пределах — от
U,4 до 1,2 м на 1 м готового бетона. При расходе крупного пори­
стого заполнителя от 0,9 до 1,2 Щ на 1 Щ бетона получаются
легкие бетоны с поризованным цементным камнем. При расхо­
де ж е заполнителя приблизительно от 0,4 до 0,8 м3 на 1 м3 бе­
тона по существу получаются ячеистые бетоны с добавкой круп­
ных пористых заполнителей. В таких бетонах сочетаются по­
ложительные особенности как легких, так и ячеистых бетонов.
Глава I
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ОБЪЕМ НЫ Й ВЕС И ПРОЧНОСТЬ
ПОРИЗОВАННЫХ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ
1. Характеристика материалов
Работами советских ученых доказано [7, 45, 46], что в ра­
створах и бетонах низких марок, в конструктивно-теплоизоля­
ционных легких бетонах, а также в бетонах автоклавного твер­
дения целесообразно применять портландцемента с тонкомоло­
тыми, пылевидными добавками или совсем отказаться от при­
менения клинкерных цементов и использовать бесцементные
местные вяжущие (местные цементы), получаемые на основе
молотых извести, доменных гранулированных шлаков и доба­
вок. В наших лабораторных экспериментах применялись порт­
ландцемента Воскресенского завода марки 400, Белгородского
завода марки 500 и Брянского завода марки 600. Активность
цемента Воскресенского завода 455 кГ/см2, тонкость помола
цемента характеризовалась остатком 6% на сите 4900 отв/см2.
Нормальная густота цементного теста 27%, сроки схватывания:
начало— 2 ч 40 мин, конец — 4 ч. Активность цемента Белго­
родского завода составляла 529 кГ/см2, тонкость помола харак­
теризовалась остатком 7,4% на сите 4900 отв/см2. Нормальная
-густота цементного теста 22,7%, сроки схватывания: начало —
2 ч 36 мин, конец— 4 ч 23 мин. Активность цемента Брянского
завода 600 кГ/см2, тонкость помола характеризовалась остат­
ком 5,1% на сите 4900 отв/см2. Нормальная густота цементного
теста 30,75%, сроки схватывания: начало— 1 ч 55 мин, ко­
нец — 5 ч 20 мин.
В качестве добавок для получения цементных смешанных
вяжущих использовали пылевидную золу-унос Московской
ТЭЦ № 11, Ступинской, Электростальской и Ижевской ТЭЦ.
Удельная поверхность этих зол по ПСХ-2 составляла 2500—
5000 см2/г. Кроме того, в качестве добавки применяли золу
Каширской ГРЭС, состоящую до 50% из мелкого шлака. Удель­
9
ная поверхность каширскои золы 800— 1000 см^/г. Химическим
состав шлака, зол и шлаковой пемзы представлен в табл. 1.
Т аблица
1
Химический состав шлака, золы и шлаковой пемзы в */•
А1Х>з
SiO*
Добавки
СаО
ҒегО,
MgO
SO,
П. п. п.
0,88
0 ,6
0,87
0 ,6
2,57
1,53
0,88
2 ,5
1,7
1
2,94
3,87
1,04
3,15
7,57
1 ,Зо
8,87
|
Зола:
Каширской ГРЭС . . . .
ТЭЦ № 11 . . . . . .
Электростальской ТЭЦ .
Ступинской ТЭЦ . . . .
Ижевской ТЭЦ
Шлаковая п е м з а ................
29,6
30,19
29,92
34,8
9,12
14,29
47,92
47,94
45,4
47
25,29
39
17,32 4,42
11,85 3,56
11,54 3,45
3,05
10,9
8,16 42,09
0,85 39,8
В качестве заполнителей были приняты наиболее распрост­
раненные виды пористых заполнителей: шлаковая пемза и ке­
рамзитовый гравий (табл. 2).
Т аблица
2
Основные характеристики примененных пористых заполнителей
Фракции з а ­
полнителя
в мм
Вид заполнителя
5—20
Объем
межзерновых
пустот
Насыпной
вес в
к г /м 8
20—40
В %
Водо­
лог ло­
Средний вес щение
в куске
в %
в кг/м*
(по
весу)
]
Шлаковая
ская
пемза
жданов­
100
100
Керамзит:
ленинградский
100
750—780
660—720
51
54
1530— 1600 14— 19
1440— 1550
100
770—830
580—630
41
40
1300 1400
970— 1050
100
7—9
6 8
Яш*
бескудниковский
100
100
лионозовский
100
новомосковский
100
ижевский
100
| Я Р
щуровскии
10
■
470
430
350
45
47
760 860
750—810
23—25
410
42
600
710
29—34
380—420
44
680
750
21—25
—
350—400
44
630—720
23—26
48
100
540—580
460 500
960— 1100 21—24
43
100
500—550
460—500
810—960
100
бабушкинский
420
400
-
Р
—
.
■
100
*
j
20—23
В работе использовали следующие пенообразующие вещест­
ва: гидролизованную кровь ГК (заводская марка П Д
теизвестковый и клееканифольныи пенообразователи.
2. Влияние способов поризации
цементного камня
Чтобы выявить наиболее эффективные способы поризации
цементного камня в легких бетонах при помощи пенообразу­
ющих веществ, обеспечивающие наименьший объемный вес при
слитном строении бетона, были изучены следующие методы.
1) поризация легкобетонных смесей путем добавления пенообразующих веществ при перемешивании смесей?
2) поризация легкобетонных смесей путем добавления пены
при перемешивании смесей;
3) перемешивание цементного теста с пеной, а затем поризованного теста с пористым заполнителем;
4) перемешивание смеси пенообразующего вещества, воды и
вяжущего (без предварительного приготовления пены) с по­
следующим добавлением пористого заполнителя.
Поризация легкобетонных смесей путем добавления пено­
образующих веществ при перемешивании смесей. Добавление
пенообразующей добавки ЦНИПС-І в количестве 0,1—0,3°/о от
веса цемента в обычную шлакобетонную смесь при ее переме­
шивании в лабораторной растворомешалке (я = 60 об (мин) при­
вело к уменьшению объемного веса шлакобетона всего на 6
8%. Прочность снизилась приблизительно на 40°/о. Аналогич­
ные результаты были получены нами при введении пенообразу­
ющей добавки ГК. Значительное снижение прочности шлакобе­
тона (в 2—3 раза) наблюдалось также при добавлении мыло­
нафта в количестве 0,1—0,3°/о от веса цемента, несмотря на то
что морозостойкость шлакобетонных образцов увеличилась.
Величина уменьшения
объемного веса легкобетонных
смесей при помощи воздухововлекающих добавок ЦНИПС-І
и ГК в значительной мере зависит от времени перемешивания.
Д ля того чтобы максимально использовать пенообразующие
свойства этих добавок, время перемешивания легкобетонной
смеси приходилось увеличивать до 12— 15 мин. В процессе
перемешивания добавок поверхностно-активных веществ с лег­
кобетонной смесью в течение 5—7 мин происходит умеренная
поризация цементного камня и не удается заметно уменьшить
объемный вес бетона. Поэтому способ введения пенообразую­
щих добавок в легкобетонную смесь при ее перемешивании с
целью уменьшения объемного веса в нашей работе не был при­
знан оптимальным, хотя оказался весьма простым.
Поризация легкобетонной смеси с применением пены при пе­
ремешивании смесей. Пену добавляли в обычную керамзитобе­
тонную смесь, приготовленную на дробленом керамзитовом пе11
ске. Объемный вес керамзитобетона снизился от 1300—‘1400 до
800—900 кг/м3 при расходе пенообразователя ГК 7—9 л /м 3, а
прочность кубов при сжатии оказалась всего лишь 25—
30 кГ/см2.
Наблюдения показали, что при перемешивании обычной ке­
рамзитобетонной смеси с пеной в течение 5—6 мин значитель­
ное количество ее (40—50%) разрушается керамзитовым пе­
ском. Однако сокращение времени перемешивания до 2—3 мин
приводит к очень неравномерной минерализации пены в я ж у ­
щим и к уменьшению однородности поризованной легкобетонной
смеси. Поэтому данный способ поризации цементного камня в
легком бетоне для снижения его объемного веса не может быть
рекомендован, хотя и позволяет получать высокопластичную,
удобоформуемую смесь.
Предварительно приготовленные беспесчаные легкобетонные
смеси после перемешивания с пеной в количестве 0,3—0,4 м 3/м3,
что соответствует расходу ГК в количестве 5—6 л на 1 м 3 бе­
тона, характеризуются слитным строением и высокой пластич­
ностью. Объемный вес затвердевшего бетона почти не изменя­
ется. Прочность при сжатии при расходах цемента менее
300 кг/м3 несколько уменьшается даж е в бетонах с контактиру­
ющим ся заполнителем (т. е. когда пены добавляется в смесь
столько, чтобы поризованное тесто заполнило межзерновое про­
странство в пористом заполнителе при минимальной раздвижке
зерен). Объясняется это следующим. При вспенивании цемент­
ного теста пеной до полного заполнения им межзерновой пустотности, составляющей приблизительно 0,5 м3/м3 пористого
заполнителя при расходе цемента не более 300 кг/м3 готового
бетона, объемный вес поризованного цементного камня состав­
ляет около 600 кг/м3. После обычного пропаривания в каме­
рах такой поризованный цементный камень имеет низкую
прочность (10—'15 кГ/см2), что и обусловливает понижение
прочности готового бетона.
Д ля уменьшения расхода цемента и увеличения прочности
поризованного керамзитобетона, получаемого этим способом с
применением пропаривания, мы применили золу в качестве до­
бавки к цементу. При общем расходе цемента с добавкой золы
350—400 кг/м3 объемный вес поризованного цементного камня
в поризованном бетоне составляет примерно 750—850 кг/м3 и
прочность керамзитобетона увеличивается до 40—60 кГ/см2.
Этот способ нашел применение на ряде заводов.
Перемешивание цементного теста с пеной, а затем поризо­
ванного теста с пористым заполнителем. Этот споооб, по суще­
ству, отличается тем, что предварительно приготовляется пено­
бетонная масса оптимального состава, а затем она перемеши­
вается с пористыми заполнителями. Структура пенобетона с
небольшим количеством пористых заполнителей
видна на
рис. 1. Наблюдения показали, что при перемешивании с пено­
12
бетонной массой небольших количеств пористых заполнителей
и в особенности относительно тяжелых они могут не очень раеномерно распределяться в бетоне. Наиболее равномерно распределяются пористые заполнители в пенобетонной массе,
когда расход заполнителей на
1 м3 готового бетона превыша­
ет 0,7 м3 и объемный вес запол­
нителей в куске по своей ве­
личине близок к объемному
весу
пенобетонной
массы
(рис. 2).
При перемешивании порис­
тых заполнителей с пенобетоннои массой она несколько уп­
лотняется за счет разрушения
ячеистой структуры. Введение
пористого щебня или гравия с
размером зерен от 5 до 40 мм
приводит к некоторому уплот­
нению бетонной массы в кон­
тактных зонах с пористыми
заполнителями вследствие от­
Рис.
1.
Структура
пенобетона
с
неболь­
соса воды из поризованного шим количеством керамзита и шлаковой
цементного теста (см. рис. 1).
пемзы
Кратковременное
(25—
30 сек) нибрирование свежеотформоі»анной пенобетонной
массы «и особенно перемешан­
ной с пористыми заполнителя­
ми благоприятно отражается
на качестве затвердевшего бе­
тона; несколько повышается
прочность, но вес остается не­
изменным. При вибрировании
Ш
т
одной пенобетонной массы бо­
Ш
Ш
Ш
НяШ
лее 30 сек она почти не разру­
шается, но расслаивается. Так,
іж Ш — H i
вибрирование
в
течение
ss
120 сек пенобетонной массы с
Ш
йЯШ NlS
8
?
объемным весом 870 кг/м3 при­
«в
вело к ее осадке только на
2 — 3 М М , между тем объемный ҒЧгс. 2. Структура керамзитопенобетона
вес образцов, вибрированных ПРИ Расх°Де керамзита 1 м3 на 1 м
бетона
и невибрированных, не отли­
чался и составлял 640 кг/ж3.
Образцы из вибрированного пенобетона были распилены по го­
ризонтали на две равные части. Объемный вес в нижней части
образцов оказался 710 кг/м3, а в верхней — 580 кг/м3.
О
и
и
.
.
. ' I
' *
’
V
w
Л А Я
lV
.
W
2 *. A
>
V
№
A
При оптимальном расходе воды общее разрушение ячеистой
структуры пеномассы в процессе перемешивания ее с пористы­
ми заполнителями крупностью от 5 до 40 мм в течение 2—3 мин
и последующего виброуплотнения смеси увеличивает объемный
вес пенобетона на 2—4% .
К более значительному разрушению пористой структуры пе­
нобетонной массы приводит перемешивание ее с пористыми за ­
полнителями, в которых имеется пористый песок. Например,
при перемешивании в течение 2 мин керамзита, состоящего по
объему из 70% гравия крупностью 5—20 мм и 30% керамзи­
тового песка (дробленого гравия) крупностью 0,15—5 мм, с пе­
нобетонной массой (ү = 9 1 0 кг/м3) в соотношении по объему
1:0,7 ее объемный вес увеличился на 20—25%. Пенобетонная
масса, приготовленная на керамзите, содержащем до 50% (по
объему) песка, при перемешивании уплотняется на 30—35%.
Естественно, при этом значительно увеличивается объемный вес
керамзитобетонной смеси и затвердевшего бетона, а такж е уве­
личивается расход вяжущего и пенообразователя. Следова­
тельно, чтобы получить поризованные легкие бетоны путем пе­
ремешивания пористых заполнителей с пенобетонной массой,
предпочтительнее применять заполнители, не содержащие пе­
ска.
Получение поризованного цементного теста (пенобетонной
массы) перемешиванием пенообразующего вещества, воды и
вяжущего (без предварительного приготовления пены) с по­
следующим добавлением пористого заполнителя. Изучение
свойств поверхностно-активных веществ и дисперсных систем,
а также адсорбционной способности мельчайших частиц на по­
верхности раздела твердой, жидкой и газообразной фаз, в ча­
стности, показало, что введение минерализаторов в водный р а ­
створ пенообразователей увеличивает прочность, вязкость и
стойкость пены |9| 38]. О полезности введения в пенообразова­
тели перед приготовлением пены небольшого количества пыле­
видных минерализующих добавок отмечается и в работе [26].
Следовательно, пенобетонную массу можно 'рассматривать
как очень сильно минерализованную пену. В наших исследова­
ниях минерализующей добавкой служили вяжущее вещество и
пылевидный кремнеземистый компонент, взяты е в таком коли­
честве, которое необходимо для получения пенобетона с опти­
мальными свойствами. Д ля ускоренного вспенивания смесь пе­
ремешивали в пеновзбивателе лабораторной пенобетономешалки
при скорости вращения лопастей 240 об/мин. Д л я получения
пены применяли дегте-известковый пенообразователь следуюШШ* состава (в % по весу): смола сосновая (гал и п о т)—2,
ССБ — 3, известь «егаш еная молотая — 30, вода — 65. Вместо
извести в этом пенообразователе можно применять обычный
портландцемент, известково-песчаное или цементно-зольное вя­
жущее. При этом качество шены почти не изменяется.
14
Если в составе дегте-известкового 'Пенообразователя увели­
чить содержание вяжущего и уменьшить содержание осталь­
ных компонентов, то после перемешивания смеси в леновзбивателе в течение 8— 12 мин образуется сильно минерализованная
пена, которая представляет собой готовую пенобетонную мас­
су, способную к схватыванию и твердению. Таким способом
был получен пеносиликат объемным весом 600 кг/м3; его проч­
ность при сжатии после автоклавной обработки 50 кГ/см2. Ис­
ходную пеносиликатную массу «приготовляли из омеси следу­
ющих материалов (в % по весу): смола сосновая (галипот)— 1;
С.СБ— Г, известково-песчаное вяжущее с соотношением из­
весть : песок 1 : 2—55; вода — 43. Водовяжущее отношение при
этом составило 0,78.
Аналогично был получен пенобетон на цементно-зольном
вяжущем. После пропаривания объемный вес пенобетона соста­
вил 650 кг/м3, прочность при сжатии — 36 кГ/см2. Исходную
пенобетонную маосу приготовляли из смеси следующих мате­
риалов (в % по весу): смола сосновая (галипот)— 1; С С Б — 1;
цементно-зольное вяжущее с соотношением цем ент:зола 2 : 1—
60; вода — 38. Водовяжущее отношение при этом состави­
ло 0,63.
>
,
Способ получения пенобетонной массы без предварительного
приготовления пены применен трестом Дзержинюкстрой и Дне­
продзержинской лабораторией Ю жНИИ для изготовления од­
нослойных панелей наружных стен из термозитопенобетона [6].
Однако для приготовления поризованной легкобетонной сме­
си необходимо иметь два смесителя: один для получения пено­
бетонной массы и другой для перемешивания ее с пористым
заполнителем. Это обстоятельство может создать затруднения
при внедрении поризованных легких бетонов на действующих
заводах легкобетонных изделий.
3.
Влияние зернового состава
и влажности пористых заполнителей
Наши опыты показали, что между прочностью и объемным
весом термозитопенобетона и зерновым составом примененного
термозитового щебня при крупности от 5 до 40 мм четкой зави­
симости не наблюдается. С изменением зернового состава и
наибольшей крупности зерен керамзитового гравия от 5 до
40 мм прочность ікерамзитопенобетона изменяется очень не­
значительно, однако его объемный вес заметно уменьшается
при использовании керамзита крупностью 20—40 мм или ке­
рамзитовых смесей, содержащих не менее 25% зерен круп­
ностью 20—40 мм. Применение керамзитового гравия, содер­
жащего только мелкие зерна (5— 10 мм), увеличивает объем­
ный вес керамзитопенобетона, но при этом расход вяжущего
на 1 м3 бетона 'снижается на 5—7%. С увеличением влажности
заполнителей объемный вес и прочность поризованных легких
бетонов несколько уменьшаются, но соотношение прочности и
объемного веса при этом остается почти неизменным.
Следовательно, для изготовления поризованных легких бе­
тонов можно рекомендовать пористый гравий или щебень с
крупностью зерен 5—20 мм или 5—40 мм с естественной в л а ж ­
ностью. Однако необходимо иметь в виду, что при зерновом
составе крупного заполнителя, обеспечивающем наименьшую
межзерновую пустотность, для получения поризованного лег­
кого бетона слитного строения можно меньше затрачивать
вяжущего.
4. Влияние расхода воды
В обычном тяжелом бетоне зависимость прочности от рас­
хода воды или от В /Ц характеризуется кривой с перегибом в
точке, соответствующей оптимальному содержанию воды, т. е.
наибольшей прочности бетона [7]. Оптимальный расход воды
в плотном легком бетоне, обеспечивающий наибольшую проч­
ность бетона, соответствует максимальной плотности смеси (на­
именьшему коэффициенту выхода бетона) при заданных п ар а­
метрах уплотнения [37]. Зависимость прочности легкого бетона
от расхода воды, так же как и у обычного тяжелого бетона,
характеризуется кривой с восходящей и нисходящей ветвями.
Зависимость прочности пенобетона от расхода воды в лите­
ратуре не освещена так ж е четко и убедительно, как для обыч­
ных тяжелых или легких (на пористых заполнителях) бетонов.
Большинство литературных данных свидетельствует о том,
что зависимость прочности пенобетона от расхода воды не под­
чиняется закономерностям, характерным для обычных тяж е­
лых и легких бетонов, в которых работа уплотнения смеси о к а ­
зывается основным фактором, влияющим на расход воды.
В связи с изучаемым вопросом представляет интерес рабо­
та Л. М. Розенфельда, посвященная автоклавному пеношлакобетону [39].
Автор отмечает, что количество воды, необходимое для
приготовления автоклавного пеношлакобетона, зависит от его
объемного веса, тонкости помола шлака и песка или другого
кремнеземистого компонента, вида шлака и пенообразователя
и, наконец, от применяемого ускорителя схватывания З а ис­
ходное водовяжущее отношение Л. М. Розенфельд рекомендует
принимать наибольшее отношение, при котором на образцахкубах, соответствующих по размеру высоте изделия, не проис­
ходит осадки ячеистой массы в период выдержки до автоклав­
ной обработки.
|
н и Я /дМ« ? Кп п К° Т° РЫ6 Н5 Ши Результаты определения влияо
прочность пенобетона и шлакопенобетона
Опытные данные, приведенные | табл. 3, показывают, как
16
Таблица
И
Зависимость прочности пенобетона
шлакопенобетона от водовяжущего отношения
Ш лакопенобетон
Пенобетон
одовяжущее
отношение
объемный вес
в кг/м*
предел прочности
при сжатии в
кГ/см*
предел прочности
при сжатии в
кГ/смг
45
40
48
37
49
52
850
810
900
830
890
820
0,38
0,4
0,42
0,44
0,46
0,5
3
1230
75
1180
1150
83
68
изменилась прочность автоклавного пенобетона ооъөмным ве­
сом 800—900 кг/м3 и шлакопенобетона с увеличением водовяжущего отношения от 0,38, когда пенобетонная масса очень
густая, до 0,5, когда она очень жидкая. Пенобетон был изго­
товлен с применением смешанного вяжущего, состоящего по
весу из 33% цемента, 17% извести и 50°/о ^молотого топливного
шлака. Соотношение объемов пенобетонной массы и шлака со­
ставляло 1:2.
В пенобетоне и шлакопенобетоне с изменением расхода во­
ды в значительных пределах соотношение прочности и объем­
ного веса практически не изменяется. Однако в процессе
схватывания у пенобетонных образцов с водовяжущим отно­
шением от 0,38 до 0,44 осадки практически не было, тогда как
у пенобетонных образцов с водовяжущим фактором от 0,44 до
0,5 произошла осадка на 2—3 мм. У шлакопенобетонных об­
разцов, независимо от расхода воды, осадки не наблюдалось.
Как показали последующие опыты, в тех случаях, когда
у исходного пенобетона происходила небольшая осадка, у по­
ризованных бетонов на различных пористых заполнителях с
соотношением исходной пенобетонной массы и пористого за­
полнителя 1: 1,35 и при больших расходах пористого заполни­
теля осадка отсутствовала. Объясняется это тем, что пористый
заполнитель, впитывая часть воды из пенобетонной массы,
способствует более быстрому ее схватыванию, и каркас из по­
ристого заполнителя одерживает оседание пенобетонной массы.
Экспериментальные данные о влиянии расхода воды на
прочность и объемный вес поризованных при помощи пены
легких бетонов свидетельствуют о том, что при водовяжущем
отношении 0,4—0,6 коэффициент конструктивного качества т а ­
ких бетонов мало зависит от того, какие поры превалируют в
бетоне: микролоры, образовавшиеся вследствие испарения сво­
бодной воды, или макропоры, полученные при помощи спе­
циальных пенообразующих веществ. Это обстоятельство было
Г Т Т ---------- '— %
«
.у 6**-ништё*нж
•^ -щ* I v r m
шЕЦі *
JgfgJg ДНШКЙрРвИі*№
І
*
ИЯЩг
I
17
/Г.
НОВ6с° п о р и з о ^ а ш ш м * и °ЛИКИ подбоРа с°ставов легких бето^ . ^ .. „°Р_ИЗОВанньш Цементным камнем с заданными прочнот а к ж е -----------Ж
| вертикальных и гор„™ „^ ль„ы хГ рм ах H R
И3’
отношеяие)ЛГенобетоннойД<мГ^УЩее отношение («одотвердое
жущего I п ш І ш І И в в пРигото,вл©нной из смеси вя3000-5000 смг/г, может и а х о д т с я 11 п р е д ^ ах° 0
^ а е Т Г р и ^ а ^ Г л е ш о г о абеЯе,,00бРаЗОВаТеЛЯ’ " РИ’ Палб° ^
ределяться опытным путем O n ™ ”,'!?,. расход вояы Должен оп-
в—
чение “Г
Ж 1Ш 1
" б ез"™ 0- " ™ " * '' " РИ
РОМ ^Ш ч/
у і 1Лч
п у уі 1
пл
шает 1 - 2 мм.
Я
1 В " Р0Ц е“ е
по^у-
в формы п я я м р
<™ать,ваиия осадФ„аР „е п о ­
и зал и ю и
воды1*" с т е т н о т т и и объемов3и с т ОЙ ВЫШе “ е™ нке расходе
заполнителя 1 ■2 иод/вижнпгт одного пенобетона и пористого
смеси, измеренная
Л™
он™ й
пределах 8— 12 см Ия т я ^ й
т 00адке конуса в
лять Ш Ш Ш Ш Ш И Ш Ш К Ш Ш можно изготоввременном в ^ б р о у ^ ^ и Т ^ Ка° С€ТНЫХ
при к£атко-
тонныхТблП<?кадВн Г ™ а о д е Р№ Н2 0 Г л Г Н°ВЫХ Керамзитопенобепоказал, , то лрна
ИХ в горизонтальных фор
с™Рг,rs^sssssr& 1аого га-жгтг.
легкобетоиной омеси необхолимп
подвижность поризованиой
должна
быть
4
6
см
л
£
*
g
£
.
I
™
?
™
Н
осадка
к™Уса
ТТТГГА.ЛТ _________
~ ^
ЭТОГО (ВОДСХВЯіЖ\/ТТТр р лтпііа .тттлттт*л __
отношение
1.1
на 1 ж3
керамзита увеличить с 1 ло
укладки, распределения и з ^ л а ж и в я « У у£ учшились Условия
повысилось его качество О™ ™ ™
фактурного слоя и
шению влажности блоков « Т п Г
ЭТ° ПрШЗело к У“ ень10— 12%.
о® после пропаривания с 14— 17 до
5. Влііялнс свойств заполнителей
поризованного цементного камня’
и их количества в бетоне
° 1 Вроте« ™
РГ0 и неравномеряого по с т р т о в ^ и л н ^ А .
У Такого «ложнокаким я/вляется бетон очень
ратного матерпала,
но учесть особенности заполнителей - ‘пРа'ктически невозможсредственно в бетоне [3, 8, 43]
3 ИСПЫтания их непо18
Методика проверки пригодности сравнительно плотного за­
полнителя в обычном тяжелом бетоне для заданной его марки
предложена И. М. Френкелем [51, 52]. Большинство опытных
данных [3, 52] показывает, что прочность бетона в определен­
ных пределах складывается из прочности раствора и заполни­
теля. Кроме того, она зависит от их количества в единице
объема бетона. Это значит, что .при добавлении прочного за­
полнителя в менее прочный раствор прочность бетона увели­
чивается тем значительнее, чем больше расход заполнителя и,
наоборот, при добавлении в прочный раствор менее прочного
заполнителя прочность бетона уменьшается с увеличением рас­
хода заполнителя.
Например, по данным И. М. Френкеля, при добавлении в
раствор с прочностью 240 кГ/см2 гранитного щебня в количе­
ствах 750 и 950 л/м3 прочность бетона составила соответствен­
но 270 и 286 кГ/см2. При добавлении 1 этот ж е раствор кир­
пичного щебня в тех же количествах прочность ібстона соста­
вила соответственно 215 и 158 кГ/см2. Добавление же в раствор
керамзита привело к еще большему уменьшению п рота ости бе­
тона: она составила 168 и 95 кГ/см2.
К аналогичному заключению приводит анализ опытных дан­
ных А. И. Ваганова [3], которые, в частности, показывают, что
при добавлении керамзита объемным весом 520 и 800 кг/м
или гранитного щебня в раствор прочностью 250 кГ/см2 полу­
чаются бетоны с (прочностью соответственно 120, 200 и
260 кГ/см2. Значит, чем выше прочность заполнителя, тем
больше «предел прочности бетона, приготовленного на одном и
том же растворе.
Анализируя результаты наших опытов и Я. Ямбора, можно
видеть, что поризованные легкие бетоны в общем ведут себя
так же, как и другие виды бетонов: добавление относительно
прочных пористых заполнителей в пенобетон увеличивает
прочность полученного бетона и тем в большей степени, чем
больше расход пористого заполнителя {33, 34, 53].
Исследование влияния расхода вяжущего и пористого з а ­
полнителя на объемный вес и (прочность поризованных легких
бетонов автоклавного твердения показало, что указанные
свойства у таких бетонов на данном заполнителе можно регу­
лировать, изменяя прочность в цементирующем камне и его
плотность, а также расход пористого заполнителя и пенобетон­
ной массы [34].
Увеличение расхода легких пористых заполнителей с на­
сыпным весом примерно до 500 кг/м3 приводит к более благо­
приятному сочетанию показателей объемного веса и прочности
поризованного легкого бетона и к уменьшению расхода вяж у­
щего. С увеличением расхода сравнительно тяжелых пористых
заполнителей с насыпным весом 600 кг/м3 и более объемный
вес поризованного бетона, как правило, увеличивается и одно19
ill
I
показателей >1еличивается
прочность; соотношекак
у
исходного S e L S S a
ПОЧТИ тэким Щ
У ««одбетонов3^ п ° ’ ЧТОбы При ИЗГ0Т0|Влении поризованных
более ™ ^ „ Г а Ы^ Х Сновое3ап" Г 1 ИТеЛИ ^ « “ алиоь наих о Г ы Г к а м н е м . Щ
|Щ
| ср“
™ с Й
2,5 раза
° етоном Расх0Д вяжущего уменьшается в 2—
1о л „ и ™ Е Ш
І Ё Ш
Ш Щ 8Ш: Й ®
Я Ш
11 " “ обетоиа пористыми Щ
"
m S о ? е д а Г Г 1 „ ° * Г теЛЬНО ТЯЖЫ,ОГО заполнителя
Представляло Ш Ш Щ Ш " Р0Цессе “ готовлення изделий,
прочности и объемного Ш ғ і пл детально изучить зависимость
вида зап о л Iи ?Й я Г объемного Рв1сТI пе^об Д Г ™ И
!
поризованных леш их бетпнгт
пенобетона, в частности
паривания в камерах при
ПР °'
заполнителей 1 м? на | Щ бетона)
(расход
из 60
состоящее
но предусмотрено І й Й а
1ЭЦ. Было специальтон различались С ъем ны м в е о о іГ П ю в д а д т ь ю Т э т " . пенобе-
81 SM
n
B ^ S e r S r ^ , 675:
при температуре 85—90°С ^ течение1° 12 "ч насг? Ще,шым паром
нием их выдерживали в течение 16 ч
Ред "Р“ паривап ^ ^ С Г е Г о м " * весу
™ . ™
ленный на Ц е м е н т н о г о » ^ ж у ш е м «и пенобетон, изготовудовлетворял требованиям, п р е д І и ^ 8 1 иР°*1аРива™
ным ячеистым бетонам.
редъявляемым к безавтоклав-
Ризованных Рлепмх" CiS ob6 в о с н о в т о м " ^ пропаренных попенобетона и в меньшей с т е п е н и ^ L / *
” “Р0™ * ™
иако добаівление в исходный™™/;.,
Д5 зап°-™телей. Од(более 100 КГ/см: ) нам енеё S £ £ E T С 6МЬШОЙ "Р°™ «тью
нителей (например к е о а м з и т г ,^
"3 примененных заполнимальную прочное^ поризС амого S
”a &
aBJ™BaeT ми‘
но видеть, Что при прочности
Вместе с тем мож130 к Г /см* наибольшую п р о ч н о с т ь и м ^ х ^ г, Пенобетона 70—
на термозитовом щебне хотя S
чя™ „ поРиз°®анный бетон
самым прочным из примененных таких ^ Т6ЛЬ Н Не является
ныи или известняковый щебень* Т рпмл
например, гранит-
сравнению с д р у г * | зааоян^елям и
20
»
шероховатую поверхность. Этим, по-видимом у, обусловлива­
ются хорошее сцепление термозита с поризованным цементным
камнем и сравнительно высокая прочность терімозитапенобетона.
Как влияет объемный вес исходного пенобетона на объем­
ный вес поризованных бетонов, изготовленных на различных
пористых заполнителях, видно из рис. 5. Поризованные легкие
I
I
с*
0>
53 £
ч
гI
га . м
во к
loo jto м
Прочность паи сжатии• исходного
пеш ю елю но в кГ/см£
Объемный Sec поем пропориЗания
в кг/м*
Рис. 3. Зависимость прочности пено­
бетона, керамзитапенобетона и тер­
мозит опенобет она от их объемного
веса
/ — пенобетон;
2 — керамзитопенобетон;
3 — термозитопенобетон
560 680 800 /ООО
Объемный бес 6 кг/мJ
Рис. 4. Зависимость п-рочности про­
паренных поризованных бетонов о г
пенобетона,
прочности
исходного
приготовляемого на:
/ — керамзите; 2 — аглопорите; 3 - термозите; 4 — известняковом щебне; 5 — гранитном щебне
бетоны с объемным весом 1800 кг/м3 и менее могут быть по­
лучены и на легких пористых заполнителях, и на плотных тя­
желых заполнителях. Например, при применении исходного пе­
нобетона с объемным весом от 600 до 1000 кг/м3 поризованный
бетон на известняковом и гранитном щебне был получен с объ­
емным весом 1600— 1800 кг/м3 и прочностью при сжатии от
20 до 65 кГ/см2.
За критерий ориентировочной прочности примененных за­
полнителей можно принять величину их объемного веса, учиты­
вая, что прочность заполнителей, как правило, изменяется про­
порционально их объемному весу.
21
; .
»
что ПРИ Добавлении заполнителей с различ™
М И ПР°ЧН0СТЬЮ « пенобетон прочностью 10—21 кГ/см2
прочность полученных поризованных легких бетонов очень ма
|
«
°
~
25 Я ®
При добавлении этих
64 кГ /гм 2 ппп
пенобетон, имеющий
прочность 46—
4 кГ/см , прочность пенобетона на керамзитовом гравии составила
соответственно
ш
т
40—
64 кГ/см2, на аглопоритовом
І-4
к
щебне
Г
4
45 65 кГ/см2,
Ш :
на
4
термозитовом щебне она воз­
росла до 57— 68 кГ/см2, на из­
J А |
вестковом щебне
осталась
>
почти неизменной, а на гра­
/
нитном щебне уменьшилась
[ /]
до 42—44 кГ/см2.
У
*
А
Значит
при
добавлении
в
*
пенобетон заполнителей, проч­
ность которых во много раз
больше, чем у пенобетона,
прочность полученного поризованного бетона по сравнению с
Ш 600 800 1000 1200 НМ прочностью пенобетона и пори­
Объемный бес пенобетона 6 Высушен- зованных бетонов, изготовлен­
ном состоянии 6 м/м*
ных на менее прочных зап ол­
Рис. 5. Зависимость объемного веса
нителях, может уменьшиться.
пропаренных -поризованных бетонов
Т
акая
особенность
поризован­
от объемного *веса исходного леноных
бетонов
очень наглядно
бетона, приготовленного на:
керамзите; 2— а гл опорите; 3 — термоиллюстрируется
двумя
верх­
зите; 4
известняковом щебне; 5 — гра­
ними кривыми на рис. 6, х а ­
нитном щебне
рактеризующими
изменение
прочности этих
.
'
_
■*
_
'
_
_
' ■- г і '
~
П
'
щШШ
Ү
_
Т Ж
П
Л
_
-
—
40
Ш
щ
0
1
І Ш ВВІ В
зволиет кшстатировать следующее
" " В
В
V №
п0‘
И
І И
І Н
Ш
11І B S 1229 Ш
I кеРамзите
увеличилась соответственно до’ 1 2 0 1 В В И В Я Р 0На
ковом ж е щебне и,по ч н о го nnniA l
KJ /СМ2, на известиядо И 5
а
™К дВо 102
Е КкГ/смI
S B У поризованных
УМеНЬШИЛШ
бетонов, полученных
---на
1418 Щ
наибольшая
весом
стигнута при применении т е о м о ^ т я У п ^ ^ была та« ж е до­
на известняковом и гоанитнпм nmfin
поризованных бетонов
приблизительно до 150 кГ/см2 Нл
пРочность уменьшилась
готовленного на т о ж е П е н о б ^ я / S
В
(95 кГ/см2), чем у Т р а м 3™
^ тД № была все Ш меньше
ных заполнителях.
На ДРУГИХ» более прочИз рис. 6 видно, что оптимальные значении прочное™ I
22
Шсг
КГ/см*
S
объеімного веса поризованных бетонов возможны при исполь­
зовании пенобетона и заполнителей, незначительно отлича­
ющихся объемным весом в куске и .прочностью. Это можно ооъяснить, по-видимому, тем, что поризаванныи цементный камень
и заполнители, значительно отличающиеся плотностью и проч-
Ч>
^
160
1
£ 1Ь0
120
<3
Р«с. 6. Зависимость прочности лоризованных бетонов от объемного веса ^
заполнителей при разном объемном £
весе и прочности исходного пенобе- ^
тона, приготовленного на:
1 — керамзитовом гравии; 2 — аглопоритосем щебне; 3 — термозитовом щебне; 4 —
известняковом
щебне;
5 — гранитном
щебне
а — пенобетон при f = 1418 кг/м^; Щщ
— 131 кГ/ем2; б — то же, 7= 1229 кг/м*,
Н Ш 117 кГ/см2; в — то же, 7 =1000 gjgpg*
R = 64 кГ1см2; г — то же, 7 = 790 кг/м*,
R = 46 кПсм2\ а — то же, 7 = 6 8 0 кг/м*,
R —21 кГ/см2; е — то же, 7 = 556 кг/м*,
R р 10 кГ/см2
g? gg
g
^
^ ЬО
§
Щ^ 20
g
Щ
0
Щ
600
800
1000 1Z00 М О
Объемный бес заполнителей 6 к<
ностью благодаря различным деформативным и упругим свой­
ствам (теміпературные и самопроизвольные деформации от
усадки, модуль деформаций и т. д.), могут ухудшить качество
сцепления заполнителей с цементным камнем и снизить проч­
ность бетона.
Представляет также интерес рассмотреть влияние объем­
ного веса и прочности исходного пенобетона на аналогичные
свойства кераімзитопенобетона. Как видно из данных табл. 4,
Т аблица 4
Влияние объемного веса и прочности исходного пенобетона
на объемный вес и прочность керамзитопенобетона после пропаривания
Керамзитопенобетон
Исходный пенобетон
прочность при сж а­
тии в кГ1см*
131
117
64
объемный вес в
к г/м 3
1430
1220
1000
прочность при сж а­
тии в кГ/см2
объемный вес в
кг/м *
95
84
65
1080
970
920
23
у керамзитопенобетона, изготовленного на пенобетоне с объем­
ным весом 1430 кг/м3, прочность меньше на 27%, а объемный
вес на 2 5 /о. Аналогично уменьшаются прочность и объемный
вес исходного пенобетона с объемным весом 1220 кг/м3 и проч­
ностью 117 кГ/см2 в результате добавления в него керамзито­
вого гравия.
Однако несколько иные соотношения прочности и объемного
веса у пенобетона и керамзитопенобетона наблюдаются при
ооъемном весе исходного пенобетона 1000 кг/м3. В этом случае
прочность у исходного пенобетона и керамзитопенобетона ока­
залась почти одинаковой (64 и 65 кГ/см*),-а различие в объемном весе составило всего 8%.
н'иРЭ
™ Ы6 н о ^ о л я ю т высказать следующее лредположее. Бели заполнитель, добавленный в пенобетон (в раствор)
являетсН
яЬ
истиннл°“
І
Й
І
Я
Е
І
Я
его
в
і
Ш
Й
І
,
последняя
является истиннои прочностью зерен заполнителя в бетоне так
К З /К
X 3 D З І К Т Р .П И Я Л /Р т
В 0 Л И Ц і И 'Н Л /
n n i n v / 'T u n i L T v
ттоп п п ^
**
’
ьелич'Ину допустимых напряжении. 'Которые
ПРОЧНОСТЬВБбВИб
заполнитель способен воспринять без разрушения
в Т ы т а МхОЖНкепяОЧИГаТЬ’ ,Т°
но 65 /сТ/с^ 2
В0Г0 гРавия
составляла
Исходя
приблизитель-
6. Влияние вида тепловлажностной обработки
ІЯІІЙІ
Анализ литературных данных [12, 15, 34 481 покзчьшярт
У Поризс>ванных легких бетонов с одинаковым
пГиТлиП
з
Г
е
^
Г
н
а
аР
ЗОо/НИЯ
Ч
Р
тем,пеРатУРе
9
0
-9
5
°С
п
р
о
ч
и
й
риолизительно
на
30%
меньше,
чем
после
І
Ш
І
Ш
І
І
І
І
ботки Ч-m
1 ;
|Ш В
автоклавной обраШ Й Й Й рШ объясняется более высокой прочностью поризован­
ного цементного камня автоклавного твердения и лучшим слеп
лением цементного камня с зернами п н и стого І й л Ш І І
При автоклавной обработке физико-химичеокое взаимодействие
Г у З м ПпппР^НОСТН? М СЛОеМ эерен пористых заполнителей и вяущим протекает более интенсивно и благодаря этому увели
чивается сцепление .между ними.
Р
ш у увели‘
пп/л. °Рошие результаты даю т электропрогрев и контактный
ных мссетТых1^ 4 3омахЮт“ВаННЫ}! 9
брггкннГт
н Г н Г к
1
бетонш в веР™каль-
кенте ПРИ массовом производстве керамзитопенп
=
=
1
Ш
ш
зданий в двухсек-
7. Рекомендации по изготовлению и подбору состава
легких бетонов, поризованных пеной
Изделия из легких бетонов, поріизованныү Ж а
изготовлять „а стандартном o d o p y ^ S Z ^ Z
тонных изделий без изменения технологии. Дополнительно в
смесительном отделении устанавливают агрегат для приготов­
ления технической пены (непрерывного или периодического
действия). Поризованную легкобетонную смесь можно приго­
товлять в следующих смесителях: растворомешалках
типов
С-208, С-209 и С-290, бетономешалках типа С-356, смеоителях
типа СМ-806, пенобетономешалках типов JI-315 и СМ-578.
Для приготовления пены используют пеновзбиватели, при­
меняемые в пенобетонном производстве и состоящие из бараба­
на, лопастного вала (при 240 об/мин) и электродвигателя. Пеновзбиватель должен быть расположен над смесителем, чтобы
приготовленная пена выливалась в него путем опрокидывания
барабана пеновзбивателя. Могут применяться пневматические
пеновзбиватели. Пеновзбивателями могут служить также цент­
робежные насосы консольного типа 6К6, 8К6, КНШ, КНФ и др.
При этом необходимо применять емкости для пены, устанавли­
ваемые над растворомешалками. Последовательность приго­
товления пены центробежным насосом видна из рис. 7.
г
^— №=5,
J
Рис. 7. Схема приготовления иены центробежным насосом
/ — центробежный насос; 2 — бак для пенообразователя; 3 — дози­
ровочный бак; 4 — прорезиненный шланг; 5 — бак для пены; 6 —
смеситель для приготовления бетонной смеси
Пенообразователи для получения из них пены приготовляют
согласно «Инструкции по технологии изготовления изделий из
автоклавного ячеистого бетона» (CH 277—64). Пена считается
удовлетворительного качества, если беспесчаный поризаванный
легкий бетон приобретает слитное строение при расходе кон­
центрированного пенообразователя не более 5 л и расходе
портландцемента (или портландцемента с пылевидной кремне­
земистой добавкой) не более 350 кг на 1 м3 бетона. В процессе
приготовления легкобетонной беопесчаной смеси, поризаванной
пеной, вводимая в смеситель пена может не дозироваться, а
расход ее может устанавливаться по количеству водного ра­
створа пенообразователя, заливаемого в агрегат. При этом вся
приготовленная пена должна быть выгоүжена в смеситель.
25
При изготовлении изделий из легких бетонов, поризованных
пеной, рекомендуется применять один из двух способов приготовления лоризованной легкобетонной смэси:
- ^ пенобетонную массу, приготовленную с соблюдением
ооычных правил производства пенобетона, перемешивают с
круігшьрм пористым з а-пол нителем;
2)
поризация цементного теста производится добавлением
пены в предварительно приготовленную беспесчаную легкобе­
тонную смесь с последующим перемешиванием этой смеси с
пеной.
Способу
приготовления
поризованной
легкобетонной смеси,
ПГМТП
ТТТО
~
-- - г
Vwi.ikv/U4,ivnnun
получаемой с применением пены, должен назначаться в соот­
ветствии с местными условиями в зависимости от типа устал в Т еГ “ Я“ “ " Т“ еІ l 00. ™ ™ - “ грузочных лкжов смеситесопротивляться
истиранию и измельчению при .перемешивании и т. д.
При изготовлении керамзитопенобетона по втором\ ullutuuv
опособу
когда sb качестве крупного пористого заполнителя применяется
п п £ « н ^ ТОВЫИ ГраШЙ ,малого объемного веса или с низкой
прочностью отдельных зерен, расход керамзита на 1 м 3 гото1 ос: Ш ш
I
----- 1
я
іШ Ш > І nnuijxa ДОХОДИТ ДО
n , , • П Ричина этого состоит в том, что малопрочные зерна
керамзита значительно измельчаются в процессе пеоемешиғіяния керамзитобетонной смеси в бетономешалке до добавления
пены. Поэтому в данном случае целесообразно применить пер
гтпбявпрн
приготовления смеси, так как керамзитовый гравий
совсем не ичмрпкиоютірп
У Р
Р
ивании почти
При первом способе необходимо обеспечить плптнпе тти
крыванне выгрузочных люков у см еси тел ^ и Г п р и ^ Х ь оме"
п р и н ^ ™
перемешивания с опрокидными чашаможет rktta? I0IBJI6HO ТӨМ’ Чт0 Ч6рез выгРУЗочный люк смесителя
с°гр~ х■ ■ И
п ^ г о т о м еиия °кер амз и-
треста
Дзержиккстрой
[6
Щ
а
Н
В
Н
Ш
1
Е
В
У
п р у - т, и ТУ,, гглт
*• ’ ■*’
второй способ — на Ижевском
. нтском заводе железобетонных изделий [20 221
fesas ШШШШ£ill
предварительное
ложены в разработанной Н И И Ж Б « И н с т п ’
нию легких бетонов на искусственных n n n L ™ v
изготовлес поризоваиным цементным камнем» [16].
заполнителях
26
При обоих способах изготовления поризовашюй легкобетон­
ной смеси изделия формуют на виброплощадке. Д ля равномер­
ного распределения смеси в форме достаточно, чтобы продол­
жительность виброуплотнения не превышала 30 сек. Виброуп­
лотнение поризованной легкобетонной смеси в форме свыше
40 сек нецелесообразно, так как может привести к расслоению
смеси.
При использовании горизонтальных форм изделия из пори­
зованных пеной легких бетонов должны выдерживаться до про­
паривания в течение 3—4 ч, а кассетных форм — до 1 ч.
При подборе состава в лабораторных условиях опытные поризованные легкобетонные смеси рекомендуется приготавли­
вать в 50-л растворомешалке типа С-334, а взбивать пену —
центробежным насосом марки 1,5 К-6. Д ля взбивания пены
можно также применять лабораторную пенобетономешалку.
Желательно при подборе состава и для изготовления контроль­
ных кубов пользоваться стальными формами размером 15Х
X 15X15 см.
Подбор состава легкого бетона с поризованным цементным
камнем заданного объемного веса и прочности при наименьшем
расходе вяжущего производится расчетно-экспериментальным
путем и состоит из следующих операций: выбора вида запол­
нителя и назначения расхода вяжущего или смеси вяжущего
с пылевидными добавками, обеспечивающими заданный объ­
емный вес бетона; установления оптимального расхода воды;
установления по иопытанию контрольных образцов оптималь­
ного состава смеси вяжущего с пылевидной добавкой, обеспе­
чивающих заданную прочность и морозостойкость бетона; на­
значения производственного состава бетона.
При подборе состава и освоении производства ограж да­
ющих конструкций из легких бетонов, поризованных пеной, на
заводах с применением пропаривания при 85—95°С для опыт­
ных замесов можно руководствоваться данными табл. 5. При
этом необходимо проверять не только расходы цемента и пори­
стого заполнителя, указанные в табл. 5, но и отличающиеся от
приведенных на ±5-5-10%.
Важно иметь в виду, что прочность кубов из поризованного
легкого бетона через 3—4 ч после пропаривания составляет
приблизительно 70—75% от прочности в 28-суточном возрасте.
Влажность в бетонных кубах после пропаривания находится
обычно в пределах 12— 15% по весу. Влажность же поризован­
ной легкобетонной смеси в зависимости от расхода воды по
весу составляет 17—20%.
При подборе состава .поризованного легкого бетона в лабо­
раторных условиях и в опытных замесах в производственном
смесителе расход воды определяется опытным путем и с уче­
том расхода воды на разведение пенообразователя. Расход во27
ды ориентировочно должен находиться в пределах 150
на 1 мг бетона
200 л
Таблица
5
Объемный вес и расход цемента для пропаренных поризованных
при помощи пены легких бетонов марок 35 100
Объемный вес бетона в к г /м 9 (над чертой) и расход цемента
Lна 1 л*3 бетона (под чертой)
Марка поризованно-1
го легкого бетона j
при объемном насыпном весе крупных пористых заполнителей
в кг/м*
400
и расходе пористых заполнителей на 1 м3 бетона в л
1200
35
50
75
100
750/240
800/280
850/320
900/360
1100
850/220
900/260
950/300
1000/340
1000
950/200
1000/240
1050/280
1100/320
П р и м е ч а н и е . Объемный вес пористого заполнителя и поризованного легкого
бетона указан для образцов-кубов в высушенном состоянии.
Глава
II
СВОЙСТВА ПОРИЗОВАННЫХ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ
1. Прочность и объемный вес
Прочность и объемный вес поризованных легких бетонов
определяли на кубах размерами 10X10X10 и 1 5 x 1 5 x 1 5 см,
призменную прочность— «а призмах размером 15X15X60 см.
Пропаренные призмы испытывали в возрасте 1,5—2 мес.
Поризованные бетоны, приготовленные на наиболее легких
пористых заполнителях, например на керамзитовом гравии с
насыпным весом 350—450 кг/м3, имеют такие же соотношения
объемного веса и прочности, как у ячеистых бетонов. В боль­
шинстве опытов после тепловлажностной обработки кубиковая
прочность керамзитопенобетона и керамзитопеносиликата по
сравнению с прочностью кубов из исходного пенобетона пено­
силиката при одинаковом объемном весе была приблизительно
на 20—30% больше.
У поризованных бетонов на сравнительно тяжелых пори­
стых заполнителях с насыпным весом более 500 кг/м3 соотно­
шение объемного веса к прочности, естественно, оказывается
больше, чем у ячеистых бетонов. Однако по сравнению с обыч­
ным легким бетоном поризованный легкий бетон на тяжелых
пористых заполнителях и цементе с пылевидной неорганиче­
ской добавкой имеет при одной и той ж е прочности значитель­
но меньший объемный вес и расход демента.
Уменьшение веса изделий из термозитобетона очень важно,
так как у нас сейчас освоено производство в oghobihom тяж е­
лого термозита с насыпным весом 600—800 кг/м3. Конструк­
тивно-теплоизоляционный термозитобетон слитного строения с
объемным весом 1200— 1300 кг/м3 и прочностью 50—75 кГ/см2
на таком термозите при существующей технологии с примене­
нием дробленого термозитового песка получить невозможно.
В табл. 6 приведены опытные данные по объемному весу и
кубиковой прочности пропаренных термозитопенобетона и для
сравнения — обычного термозитобетон а, изготовленных на ж да­
новском термозитовам щебне с насыпным весом 800 кг/м3. В
29
п качестве добавки к цементу применятерм ози топ ен обетон е в л
Теомозитобетон был изготовлен
лась зола Ступинской
мозИТОВЬШ песком. Из данных
без добавки золы, но l _ ^ мозит<шенобетона приблизительно
таблицы можно ™ ^ Х м н ы й вес на 2 0 - 2 3 % , а расход
І ^
м
ш
Т
Г
Г
Объемный
^
м еньш е, чем
I
#
у терм ози тобетон а.
Т аблица б
°^рдднобето^Си°терм м и^обетон^Па^еННЫХ
терм ози
Термозитобетон
Термозитопенобетон
рас­
ход
це­
мента
в кг/м 9
120
150
160
280
340
рас­
ход
золы
кг/ м 3
объемный предел проч­
ности при
вес в вы­
сушенном сжатии после
состоянии пропаривания
в кГ/см*
в к г/м 3
1090
1120
1180
1370
1520
80
100
110
190
230
расход
цемента
в к г /м 3
объемный
вес в высу­
шенном
состоянии
в к г /м 3
предел проч­
ности при
сжатии после
пропаривания
в кГ/см*
250
370
450
500
1415
1515
1745
1840
33
56
150
175
10
22
62
151
190
R тябя 7 представлены составы и прочностные характеристихи лропаренных
В В ^ Я Н I
на на ц е м е н т н о - з о л ь н о м вяжущ ем при расходе заполнителей
Т аблица 7
Свойства пропаренных поризованных легких бетонов на
цементно-зольном вяжущ ем
Расход материалов на 1 м 3
бетона в кГ
цемента
марки 400
золы Сту
пинской
воды
Объемный
вес в высу­
шенном со­
стоянии
в к г /м 3
ТЭЦ
Предел прочности при осевом сжатии
в кГ/см г
кубов р а з­ кубов разме­
мером 10х ром 15ХІ5Х
ВИВ
X ЮХІ0 см
см
призм разме­
ром 15х15х
ХбО см
Керамзитопенобетон
270
240
190
300
260
220
170
160
180
160
130
—
910
830
740
730
76
50
39
—•
70
42
42
34
86
45
33
31
160
106
52
54
160
98
50
58
Термозитопенобетон
310
270
220
340
210
180
140
—
1
300
250
190
180
1430
1280
1180
1160
165
94
64
ЖЕ
П р и м е ч а н и е . Расход 5<У„-ного водного раствора
1 л® поризованного легкого бетона составляет 40—60 л.
30
пенообразователя
ГК на
крупностью 5—20 мм на 1 м3 бетона.
В опытах применяли
портландцемент марки 400 и золу Ступинской ТЭЦ с удельной
поверхностью 4200 см2/г. Объемный вес примененного новомо­
сковского керамзитового гравия 380—400 кг/м3, магнитогорско­
го термозитового щебня — 760 кг/м3.
Из данных табл. 7 видно, что для керамзитопенобетона и
термозитопенобетона отношение между прочностью кубов с
размерами ребра 15 см и 10 см находится в пределах 1,0—
0,82, а средняя величина этого отношения составляет 0,92.
Отношение между прочностью призм размером 15Х15Х
Х60 см и прочностью кубов с длиной ребра 15 см находится в
пределах 1—0,79 и в среднем составляет 0,94.
2. Прочность на растяжение
Прочность на осевое растяжение керамзитопенобетона оп­
ределяли на образцах-призмах размером 10X10X40 см, кото­
рые испытывали на разрывной машине мощностью 10 т (рис.
8). Каждая призма для закрепления в прессе имела на концах
металлические закладки детали. Перед испытанием в эти де<г
Рис. 8. Испытание «призм на осевое
растяжение
1
8
§
I
8
I
I г
50
100
I Поеден прочности при сжатии
150
кГ!см2
Ри-с. 9. Зависимость іпредела ирочности при 'растяжении керамзитопенобетсжа от предела прочности пои
сжатия
1 — по СНиП II-B.1-62 для обычного бе­
тона; 2 — опытные данные о керамзитопенобетоне; 3 — то же, о керамзитобетоне
на пористом песке
31
тали призмы ввинчивали болты (с одного конца четыре болта,
с другого — один болт).
__
1
Для создания осевой нагрузки .призмы центрировали по фи­
зической оси посредством выравнивания деформаций растяже­
ния на четырех боковых гранях призм. Деформации измеряли
переносными индикаторными приборами с базой 210 мм при
точности измерения 0,002 мм.
Прочность на растяжение керамзитопенобетона
(рис. 9)
оказалась близкой к нормативной Rp для обычного тяжелого
бетона при той же прочности на сжатие. По сравнению с керамзитобетаном на керамзитовом гравии и пористом керамзи­
товом песке значение R p для керамзитопенобетона ниже на
20—25%.
;
3. Модуль упругости. Коэффициент Пуассона
Модуль упругости керамзитопенобетона при сжатии и коэф­
фициент Пуассона определяли на призмах размерами 20Х 20Х
Х80 см и 15X15X60 см. Призмы испытывали на 200-г прессе.
юоооо
*5 80000
Ч?
I
k0000
КуЬихо&ая прочность бетона Я кГ/см1
Рис. 10. Зависимость модуля упругости от кубиков
прочности поризованного легкого бетона
1 — керамзитопенобетона при объемном весе заполнителя т =
= 550 кг/м*-, 2 — то ж е. при t = 400 кг/м*', 3 — термозитобетона
при 1 =760 кг/м*-, 4 — легких бетонов по СНиП II-B.1-62 при
7 = 3 0 0 —700 кг/м?
Продольные деформации бетона измеряли индикаторными при­
борами с базой измерения 450 мм. Приборы устанавливали по
четырем граням призмы. Поперечные деформации измеряли
рычажными тензометрами с базой 100 мм. Нагрузку на приз­
мы прикладывали ступенями, равными примерно 10% от раз­
рушающей нагрузки. После каждого этапа нагружения дела­
лась 6-мин выдержка призм под нагрузкой. По такой методике
испытаний упругие деформации были определены отдельно от
пластических.
32
/
Таблица
8
Модули упругости керамзитопенобетона при сжатии
Образцы
K-I
К-2
к -з
ПК-1
КП-2
к п -з
КП-4
КГТ-б
КП-6
КП-7
КП-8
КП-9
КП-10
КГТ-11
КП-12 ;
Кубиковая
прочность
R в кГ/см*
Размеры об­
разцов в см
15Х 15x60
15x15x60
15X15X60
20x 20 x 80
20x 20 x 80
20x20 X 80
20 x 20 x 80
15> 15x60
15x15x60
21) х 20 х 80
20 .<20 х 80
20 X 20 х 80
20 X 20 х 80
20 x 20 x 80
20x 20 x 80
26
28
38
55
55
61
61
63
63
78
80
100
100
122
122
Модуль упру­
гости при
Коэффициент
сжатии Ғл
Пуассона |*
о
в кГ/смя
Призменная
прочность R
Пр
в кГ/см*
31
33
45
50
50
55
55
57
57
1
7
0
7
2
|
90
90
110
110
26 000
26 000
29 000
41 600
41 600
44 000
44 000
40 700
38 000
63 700
53 400
56250
53 800
61 000
64 700
0 ,2
0,21
0,22
0,19
г
0 ,1w8
0,19
w
0.19
р
т
Иш!
,
Таблица 9
Модули упругости керамзитопенобетона при растяжении
Предел прочности
Условные обозначе­
ния образцов
КР-1
КР-2
КР-3
КР-4
при растяжении
в кГ/см2
60
104
81
98
8
8
8
10
Модуль упругости
при растяжении
в кГ/см*
40 500
60 000
50 200
59 800
Модуль упругости керамзитопенобетона при растяжении
определяли испытанием призм размером 10X10X40 см на
осевое растяжение.
При обработке результатов испытаний были построены гра­
фики деформации призм при сжатии и растяжении (рис. 10
гм)л. о, 8).
’
, nof aK ВЫ™
^ , м одул ь упругости керамзитопенобетона в
среднем на 3 0 -4 0 % ниже, чем у легкого бетона на пористом
СНиП II-B.1-62). Коэффициент Пуассона Г я ке
рамзитопенобетона марок 5 0 -1 2 0 а среднем составляет
2 Зак. 146
33
что
модуль
упругости
керамзито­
При испытании отмечено,
близок
модулю
упругости
при
пенобетона при растяжении
сжатии.
4. Предельная сжимаемость и растяжимость
керамзитопенобетона
изуПредельную сжимаемость
сж
определяли
1 CIVA.ri liU 1VA
•* Jf'
------ 7 ---*
1
АНТПП/ЯаПаПП
гости при сжатии. Предельную растяжимость ер
определяли
при испытании тризм на осевое растяжение.
Ввиду того что при испытании на сжатие и растяжение
призм приборы снимали при нагрузках, составляющих
90% от разрушающих, предельные значения
есж и ер оп­
ределяли графическим путем. При испытании призм на сж а­
тие было получено два значения величин предельной сжимае­
мости: упругая есж.у и полная есж.п (табл. 11, 12).
Таблица
10
Предельная сжимаемость керамзитопенобетона
Предельная сжимаемость
Условное обозначе­
ние образцов
КП-1
КП-2
КП-3
КП-4
КП-5
КП-6
КП-7
Призменная проч­
ность R
в кГ/смг
пр
упругая
50
50
55
55
57
57
70
72
90
90
143
136
134
162
222
206
148
148
164
164
110
110
210
.Щ
КП-9
КП-10
КП-11
КП-12
• 10
полная е -10
п
164
170
172
212
295
244
175
191
208
190
227
190
159
Таблица
11
Предельная растяжимость керамзитопенобетона
Предел прочности
Условное обозначе
ние образцов
при сжатии в кГ/смг
КР-1
КР-2
КР-3
КР-4
60
104
81
98
34
Предельная растя-
■
—
5
*10
.
при растяжении
в кГ/ смъ
8
8
8
10
Ж И М О СТЬ 6
р
22
25
22
24
Таблица
12
Ползучесть керамзитопенобетона
Условное
обозначение
образцов
Общие от­
Призменная
носитель­
Напряже­
Время
прочность
ные
ние
обжа­
выдержки
к моменту
деформа­
тия
бетона
образцов
окончания
ции
под нагрузкой испытаний /?
°б
образцов
пр
в сутках
в кГ 1см2 е
в кГ 1смг
-10^5
п.у
1
Деформации
еу.1<Г5
ползучести
е ■1<Г5
п
усадки
оо
со
15,5
166
72
94
40
20,5
305
68
237
906
32
20,5
232
68
164
П-4
710
36
26
310
72
П-5
710
20
15,5
188
72
116
П-6
710
32
26
227
72
155
П-1
710
П-2
906
П-3
'
238
Данные, приведенные в табл. 10, 11, показывают, что пре­
дельная сжимаемость керамзитопенобетона марок 50— 100 на­
ходится в пределах 1,6—2,1 мм/м. Таким образом, предельная
сжимаемость керамзитопенобетона близка к предельной сжи­
маемости обычного тяжелого бетона марок 150—200. По срав­
нению с керамзитобетоном марок 50— 100 предельная сжи­
маемость 'керамзитопенобетона выше в 1,4—.1,8 раза.
Предельная растяжимость керамзитопенобетона марок 50—
100 составляет ер= 2 2 • 10-5—24 ■10-5 мм/мм. Повышенная рас­
тяжимость керамзитопенобетона положительно сказывается на
трещиностойкости элементов.
5. Усадка, водопоглощение и влагоотдача
Известно, что ячеистые бетоны обладают значительной усад­
кой. Усадочные деформаций ів ячеистых бетонах — одна из при­
чин образования трещин в крупных изделиях при изменении
температурных и влажностных условий среды в процессе хра­
нения и эксплуатации и в особенности при тепловлажностной
обработке. Поэтому при исследовании свойств бетонов на по­
ристых заполнителях с цементным камнем ячеистой структуры
важно было установить кинетику и величину линейных из­
менений.
Усадочные деформации определяли главным образом на
призмах размером 7X 7X 22 см из керамзитопенобетона, кото­
рые устанавливали в вертикальном положении на штативах.
При помощи индикаторов часового типа с точностью 0 01 мм
замеряли длину призм.
Примененное в этих опытах вяжущее состояло из 70% це­
мента и 30% золы. Исходный пенобетон в высушенном состоя­
нии имел объемный вес в среднем 670 кг/м3, а керамзитопено2* Зек. Мб
бетон — 650 кг/м3. Соотношение по объему между исходной пе­
нобетонной маооой и керамзитом составляло 1: 2,5, что соот­
ветствовало расходу керамзита (приблизительно 1 м3 на 1 м3
кер амзитопенобетона.
Возраст бетона б сутках
%*0,5
Возраст бетона в сутках
Рис. 11. Изменение веса и размеров бетонных призм от пропари­
вания и последующего хранения их при температуре воздуха 14
18°С и относительной влажности '60—70%
I — исходный пенобетон; 1 — керамзитопенобетон
Из данных, приведенных на рис. 11, видно, что при дости­
жении образцами естественной влажности усадка пенобетона
составила 1,75 мм/м, а керамзитопенобетона — 0,5 мм/м, т. е.
в 3,5 раза меньше. Наблюдение за усадкой пропаренных керам­
зитопенобетонных образцов показало, что в зависимости от
объемного веса керамзитопенобетона его усадка через 160 су­
ток составила 0,45—0,8 мм/м.
Результаты экспериментального изучения деформаций при
насыщении пенобетона и керамзитопенобетона водой и при
высушивании представлены на рис. 12 и 13. Вследствие насы­
щения водой длина керамзитапенобетонных образцов увеличи­
лась приблизительно в 3 раза меньше, чем пенобетонных. Вод«поглощение образцов из керамзитопенобетона по сравнению
с исходным пенобетоном в среднем на 30% меньше. При объ36
емном весе около 650 кг/м3 водопоглощение (по весу) керамзи­
топенобетона составило 30%, пенобетона —50%.
Размеры образцов из пенобетона и керамзитопенобетона в
S.
I
4
*
В
10
/2
Г4
Время ВыдержиВания образцов 0 Воде В сут ш
ft
18
Рис. 12. Изменение веса и размеров пенобетошшх и керамзитопенобетонных призм от насыщения водой
/ — керамзитопенобетон; 2 — исходный пенобетон
-7
•г
-2,5
*
8
1Z
!6
20
24
28
32
Время ВыВержиВанця образцов на Воздухе В сут ш
36
40
Рис. 13. Изменения веса и размеров керамзитапенобетонных и
пенобетонных призм после пропаривания при высушивании на
воздухе с температурой 16— 18°С и относительной влажностью
60—65%
/ — керамзитопенобетон; 2 —исходный пенобетон
результате максимального насыщения их водой увеличились
соответственно на 1,4 и 0,55 мм/м.
Влагоотдача (скорость высыхания до равновесной влажно­
сти или до постоянного веса) у пенобетонных и керамзитопе37
нобетонных образцов, максимально насыщенных водой, была
почти одинакова. Однако керамзитопенобетон при этом имел
усадку, в несколько раз меньшую, чем исходный пенобетон.
6. Ползучесть
Ползучесть исследовали на ікерамзитопенобетонных приз­
мах размером 15x15x60 см. Призмы в возрасте 25 28 суток
загружали сжимающей нагрузкой с момента окончания пропаривания. Поотоянная сжимающая нагрузка создавалась специальными пружинными установками Благодаря двум шарнирным опорам (снизу и сверху) в этих установках достигалось
центральное сжатие призм. Деформацию укоре
измеряли переносным индикаторным прибором с точностью
отсчета 0,01 мм на базе 410 мм. Реперами на испытуемых приз­
мах служили бронзовые штыри с шариками на концах. Реперы
на призмах устанавливали на четырех боковых гранях. Крепле­
ние реперов было выполнено на гипсе после засверливания в
призмах отверстий диаметрам 8 мм.
Поскольку применялись неизолированные призмы, деформа­
ции ползучести определяли как разность общих относительных
деформаций призм, находящихся в пружинных установках, и
деформаций усадки таких же незагруженных призм. Ползу­
честь керамзитопенобетона изучали при степени обжатия об­
разцов 0,41—0,81 от призменной прочности к моменту
ния испытании.
Как видно из рис. 14 и табл. 12, у керамзитопенобетона
240
&
L а»
1
\Ш
I
V1»
<ЬЦ)
У
* vя>
>
§ ^ 80
«О
UQ
1/
,5
*
4
А
о
_________________________
л I
д
100
О
200
300
бремя дыдерж и бани я под н агрузкой
500
600
б сут ках
Рис. '14. График ползучести керамзитопенобетона
= 3 2 и 40 кГ 1см2\
=0,51 и 0,64 ^ пр» ^ то ж е
1 керамзитопенобетон (серия 1),
= 19,6 и 38 кГ /с* 2; о б —0,79 и 0,41 Я
; 3 - т о ж е. « пр = 3 2 кГ/смЗ;
(серия 2), R
пр
пр
5 — керамзитобетон на ке36 кГ /сж2,
то же, R __
0,81 R . ;4
Ш щ
пр
пр
50 кГ1см%;
рамзитовом песке R
°*5 «пр
пр
іШ
38
ползучесть заметно повышена
сравнению с керамзитобетопрочности
лзучесть пмсли ииразцы, загруженные до 0,73—0 81 от
! м ,3Т НОИ прочности /?пр. Образец П-1, загруженный до
0 , 4 і /?п р , имел іполэучесть 0,92 мм/м, т. е. примерно в 2 раза
больше, чем у обычного тяжелого бетона марки 200. Характер
кривых рис. 14 свидетельствует о том, что деформации ползу­
чести херамзитопенабетона проявляются в течение 1 5—2 лет
Наиболее интенсивная ползучесть наблюдается в начальный
период до 250 суток.
(ВИДНО
„
jio
----- х—— »j
lviicn'uucru'jtia нет
пропорциональной зависимости деформаций ползучести от стеГ7РН И О П Ж Я Т И С Т
Q ТУЧ
nГ ГТ ЛТТГТ А'ПЛГГ
<М____ _____ ______
(^nvvTvnti п™ „ ,„
| -----идимому, неоднородностью
структуры поризованного цементного ка,мня у различных обрм цов Несмотря на высокую степень обжатия «бра™
П-3,
и 114), с6 ~ 0,73—0,81 /?Пр, деформации ползучести
зитоиенобетон а после 500 суток стабилизировались. Прі
высоком обжатии образцы не разрушились.
7. Морозостойкость и стойкость
при увлажнении и высушивании
ІЯВІЯІ
-проводили по стандартной
методике на образцах размером 1 0 x 1 0 x 1 0 см.
н е / = ^ ЧТ° ДеЙСШИе замораживакия и оттаивания силь­
нее отражается на прочности при изгибе, в некоторых сериях
размером 3 ^ 7 v 99 °
на морозостойкость призмы
1 „ X ? Н
И
Щ Й Ш Ш Й морозоетойшсга кубов
г г /\г * г т а
ОС
Т !Ш /П Л
‘
-----------
о
ОСНОВНОМ
осле 25 циклов попеременного замораживания оттаивания
а в ряде с л у ч а е в -п о с л е 35 и более циклов. Часть образцов
подвергали попеременному замораживанию и оттаиванию до
тех лор, пока потеря ів весе составила 5%.
Применялись три вида смешанных вяжущих: цементноцемен'пночпесчаное и цементно-известково-зольное
Ориентировочно расходы смешанного вяжущего на 1 м3 исход™ пенобетона, керамзитопенобетона и термозитопенобетона
иЯЛИ сТ ВеТСтаеніЮ ш ’ 280 и 350 *г- Изготовленные
керамзитопенобетонные и термозитопенобетонные образцы
стр^ниеЛЬНЬШ раСХОДОМ пористого заполнителя имели слитное
На морозостойкость испытывали пеносиликат и керамзитоЛ
^
^
К
а
5
.іР*Г
О
т
а
В
Л
еН
Н
Ь
,й
І
с
Н
Ш
И
Й
420 кг/м . Вяжущее состояло из совместно молотых негашеной
извести и кварцевого песка. Тонкость помола
ІЖЩИІ
Z Z ° 5 m c M * T Щ Ш Щ Ш - 3««ьн ой поверхностью
■
■
■
С°А*?ж т ж «ктивных C aO + M gO в вяжущем
соотношению ло весу между
39
ход известково-іпесчаного вяжущего на 1 м3 исходного пеноси­
ликата и керамзитопеносиликата составлял соответственно
600 и 260 кг.
Ш
Результаты испытаний морозостойкости исходного пенобе­
тон а, пенос ил »иіката, кер амзитопеноб етон а, *керамз итоп еноси л иката и термозитопенобетона приведены в табл. 13. Эти резуль­
таты показывают, что .морозостойкость керамзитопенобетона и
термозитопенобетона существенно выше, чем у исходного пено­
бетона и пеносиликата.
Щ
Поризованные легкие бетоны на смешанных вяжущих при
расходе клинкерного цемента 75— 175 кг/м3 или при расходе
извести около 100 кг/м3 выдерживают более 25 циклов попере­
менного замораживания и оттаивания.
Кераімзитопеносиликат и аглопоритопеносиликат были про­
верены на стойкость при увлажнении и высушивании, а керамзи­
то/пенобетон и термозитопенобетон— іі^|рвр*гнуты испытаниям
на стойкость при увлажнении и высушивании и на морозостой­
кость. У «керамзитопенобетона и аглопоритопеносиликата после
25 циклов прочность не снизилась. Через 50 циклов у керамзи­
топеносиликатных образцов наибольшее снижение прочности
составило 19%, а аглопоритоленосиликатных — 7%. У образ­
цов, изготовленных из исходного пеносиликата, объемный вес
которых был равен 630—860 кг/м3, через 25 циклов увлажнения
и высушивания прочность максимально снизилась на 45%.
Исследование морозостойкости пропаренных керамзитопе­
нобетонных и термозитопенобетонных образцов, состав которых
приведен в табл. 9, показало, что через 25 циклов поперемен­
ного замораживания и оттаивания наибольшая потеря прочно­
сти составляет соответственно 9 и 12%, а через 50 циклов— 13
и 16%. Наибольшая потеря прочности керамзитопенобетонных
и термозитопенобетонных образцов того ж е состава при попе­
ременном увлажнении и высушивании была равна 16% после
50 циклов, а после 25 циклов прочность образцов не изменялась.
I І-I I
. v: / Я
8. Паропроницаем ость
Коэффициенты паропроницаемости поризованных легких бе­
тонов определяли на образцах размерам 15Х 1 5 x 5 см. В опы­
тах, применяли керамзитопенобетонные и термозитопенобетон­
ные образцы с объемным весом соответственно 730—830 кг/м3
и 1160— 1430 кг/м3, состав которых и ряд свойств приведены в
табл. 12.
й
Испытания показали, что коэффициент паропроницаемости
керамзитопенобетона находится в пределах 0,0184—0,0134 г / м :
■ч • мм рт. ст. У термозитопенобетона коэффициент паропроницаемости составляет 0,0127—0,0078 г / м ' ч - м м рт. ст. Следова­
тельно, паропроницаемость поризованных легких бетонов зави40
о
се
X I
ви X
со
u© gо **«1>щ«да* g5
сз
ls g s fs .|
X
X
е
4о
сз
Ж
у в
СЧ
оо со
со
езо
со
оо
<мся —
«сч
00соС
ОО С
О05
сососоюсою
со СО О
с о 00 О О 00 N
—• О О
N O
05 О О N 00 О
о О—
'о о о
о
Ю —, — , —, _
—■<МCM CS —•
ю °
с
о
1
X
в
'
н
о
0
)
JL h О о
ч
ч
Х
22 ох о X
■©О*а)
х $ •« о X
с =Г
о
ёг
2
о
«
2 Р
и ю
с5
00 00
00
н
сз
*
о
Б
О.
с «
X *
еа
О
х
О
ц
о
Ю
X
S
X
ь.
о
х
2
со
о
п
о.
о
JB
н
и
о5£
Ж
он
о
оW
о
о.
о
н V»
о«^
X Si
оа
ас
ч
а>
оо • к
ч 5 s
О
«
g
-х
ч
оО XгГО2 ссоо
СО
СЮС
ОS
V-
СО N N СОО О
СМЮ N <МСОЮ
к
>>S 2
^О
С
СПX ио
N
Ю
^
С
Ч
С
О
—
<
Ю00 05 ЮN СО
сЗ
ж
еоС
О.
С
и
осз
«о
ЭК
3—
*
2
<У
«
0
о
о
05 N 05 Осо юо*
СОСОСО
СЧ СО —' 0 5 о о
T f СО N (N C O О
if!
#
• as
^
2
X
^ Оу S
a XS R
• £? в
оЧ оЧ Sу oО.Х
j>
ус 5он
2с ©
ж
_
о
г- аз « о
чС
2
О5?
ja
*
5
О
Л
&
ю
•о
а
н
х
а>
2а>
X
о"
О
Ю
(0
X
о
г
О
>с
х
id
Н
о
со
а
С
'S
CS
о
в
о
ч
са
Н
ев
н
и
о
U
ев
■£.
U
а>
с
Ю 0 5 т$> 00 с о с о
оЙ
■*t«00 1-ri СО 05
ю оо оо —^ со
4>
СОСОN
сч сч
EL
се
0
00
00
N
04
^
ю
■^NOO^tDlO
О
н
о о ооо о
О —• 05 — N СО
N N О N N О
о
=;
о
S
05о о о о о
СО 00 CN05 05 СО
N О со N О
о-*
О
ю
О О О О Ю О
0
0
5
0
0
^
00N сч 00оосч
>»
*
к
со
а
оо
ев
Н
X
а>
S
г>
х
О О О О О О
05 —«—•СЧ ^ 4f
N оо — оо оо —
а>
ІЛ
он Ро
5
8О g(У
й> а)
Юо О хо
Оо
0X 0X,1 X
X
(U ф <У QJ
с с
_ с G
5О оН оН 5о он он
X X
Н
X
X
*
*
(У СПр5 CJ С
ПС
П
Юs О'о 3 о
2х «о.а,х
s 2 S
5U
C
L3
C
<У CD а» (D су а>
С *нЕ
са .#
Xо
Е
П
о С
я
ю
СО
а. ь»
ю а
о
оо
кCQ X
X
XX
а су
се
в? 50
X ев
ои »=(
о
< аX
с
и
io
оо
S
о.
см
С
rgУ
«
X
св
0
X
&
во
в
оОт
С
—
52 д
°
5 *
*
О ю
н н
(U о>
\о о
Іа>І&
X X
<
Ud>
CU QJ
4>
3
>»
К
а
03
ев
н
о
о
О
оо
Й
с
о
о
он н н он *- н
X X
S X
С
УС
ПС
П3^ Э сп
vo S ою S о
X
к
о о
X
X
о С
ОS о eg S
х о- а. х схО
и
а> cd щ <и (U си
С ^Н С
са
g o
О
S
О W
ев
а.
^ 5
*°°
55 *s
® X
CQQJ
Iр S<в
Н rf
а ^
<
о»
в
О
о
£
X
а.
с
<
У
X
сае
х
а.
ев
с
a
с
41
QJ о a£ оa>ШЙ
p
ro
?
5
P
*
ti x £
Я
“
s X<
ro
C
u
g
4 s 4
a,
я
о HI
ю
о
to
о
*=t
vo
к.
ffi
05
<
М
о>
О
)
о)
о
Tf со ^
о
ю
<N
I
I
о «
I
I Hьо CQ
—
л
к
.Q.H о y N о
05
C
v
|
һсо#» 05 ю 00 оо
О о О о о о
00
сч
СО 00
о о
14
W
00
00
ю
С
О
"• т}1 LO -<
Tf
со
05
Tt* ’•З*
#*
#W
#•
л
С
5
о
л
*^р
<
М
С
М
С
О
О
—• со ю —<
со
С
О
со
Stf
и
<v
осо
S
н
о
о
со
<*э
с
со
N
-Н
(£
)
rf
С
О
CM rf с© СМ Ю 00
о
U
о»
ш •э
Я
о
S
о>
я-
« *
2 со
ЯУ
2
о а
«
а
О
o'4*
о
CV
1
О
Ю
СМ 05
C
O
X
о
H
<u
\o
*£
s
о
—.
C
J
я
о.
ев
а
Ж
^ Ю -н ю Tf
О
н
о
о
О
со
СО
25
со
^ІО
о"-
о
о
о
о
о
о
05
со
со
its
ю
05
со IS*
00 00 сч
г-
СО
и
а>
а
«
Я
>>
£
ОС
a
енв
о
о
и
ою
см
а
СМ оо
г>
3
а
со
ю
О
Я
оCVI
«г
н
о
со
со
>
vO
о-*
со
я я
я
о о
о
н н
н
о
<
D
а>
vo хо
хо
о о
о хо
о
ясу си
я
я
C
D я
<и
я
я
Я
Я
о о я о я
он н н о н о
н
я
н
я я
я О) С
QJ
СП С
П
П
со
ХО S
хо
о о S о
о С
О
О г
S я С
я Сц C
о.
a <и Оl. C
U CJ О*
C
D
с !*Г Н с ш н
я
о
н
а>
U
о
Ю
ж
00
fe
о
О
C
O
o.
X
Q
о
«
о00
о
ч
сQJ
н
яОя
<и
яя
со
ш
яа ,
С
О
яо
X
т
Си
а
н
сяо
я
СО
о
г>»
*
к
а
а
ев
н
О
о
U
Е-*
о
о
я
QJ
Я
Я
о
Я
н
£
Ц
І
со
я
О
2
о
со
со
я
си
в
Св
и
0
о І
ю
Щ
С
О
о{
Х
О
Q
0 оо
№
1X X
х
S Е
ч 0
яо а
н СО
ш<
С- Q.
X
оC
.
D
&
I
сит от объемного веса поризованного цементного камня и по- .'•
j
р и сто го
I ^
v
I
I
I
I
I
:
I
I w
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
|
I
‘‘“4. t t p j i t JL*/^
£ffe I
3 а т ю л вді т е л я .
9. Теплопроводность
Коэффициент теплопроводности керамзитопенобетона определяли1 на образцах размерами 25X25X10 и 25X 25X 5 см.
в опытах была попользована «емецкая установка фирмы
«Бауарт Вейсс», позволяющая определять коэффициент теплопроводности сухих
материалов при толщине
образцов
до 10,4 см.
Керамзитопенобетонные образцы были изготовлены на цементно-зольном вяжущем при соотношении цемент:зола 1:1,
керамзитовом гравии крупностью 10—30 мм и объемным весом
380 кг/м3. Соотношение между пенобетонной массой и керамзитом по объему составляло 1 :2, что соответствовало расходу
керамзита приблизительно в количестве 1 м 3, а пенобетонной
| . массы 0,5 м3 на 1 м3 керамзитопенобетона.
Образцы формовали в кассетной форме и после выдержки
в течение 16— 18 ч подвергали пропариванию по режиму 34-|_4 _|_з ч при температуре изотермического прогрева 90 95 С.
Сопоставление нормативных коэффициентов теплопроводности, приведенных в СНиП, и опытных данных, приведенных
в табл. 14, позволяет заключить, что поризованные легкие бетоны при одинаковом объемном весе почти не отличаются по
показателям теплопроводности от обычных легких.
II
I я г
10. Огнестойкость
I
I
IЩ
|
Огнестойкость обычных легких и поризованных легких бетонов определялась на керамзнтобетоне, термозитобетоне, керамзитопенобетоне и термозитопенобетоне.
Исследование прогреваемости указанных видов бетонов
проводилось на образцах-плитах размером М 5 Х 115X15 см на
специальной установке конструкции ЦНИИПО. Каждый вид
бетона испытывали на двух образцах-'близнецах. Плиты под­
вергали одностороннему обогреву. Температуру в печи замеря­
ли термопарами, а температуру в образце
автоматическими
электронными потенциометрами и термопарами. В каждом об­
разце установили 14 термопар, из них 6 — в верхней части ооразца и 8 — в нижней. Для фиксации мест расположения горю­
чих спаев термопар последние попарно привязывали к стерж­
ням сварного стального каркаса. Температуру на стержне при
заданной толщине защитного слоя бетона вычисляли как сред! Опыты были проведены в НИИМосстрое и НИИСФе, образцы изготовили в НИИЖБе.
43
Та6л ица
Коэффициенты теплопроводности керамзитопенобетона
и термозитопенобетона при разном объемном весе
Коэффициент теплопроводности в ккал/м ч-град
Объемный вес
сухого бетона в кг/м*
По данным
при влажности
7% (по весу)
сухого бетона
Керамзитопенобетон
0 ,1 4
0 ,1 8
710
780
14
0 ,1 5
:
НИИСФ
0,21
»
860
0 ,1 8
930
0 ,2 2
0 ,2 7
960
0 ,2 2
—-
1000
0 ,2 4
j
ДНД
НИИМосстроя
НИИСФ
НИИМосстроя
»
Термозитопенобетон
1280
НИИМосстроя
0 ,2 8
1450
>
0 ,3 4
1590
0 ,3 9
—— 1
І
нее арифметическое из показаний двух соответствующих тер­
мопар.
г
■Предел огнестойкости изгибаемых конструкций из указан­
ных легких и поризованных легких бетонов определяли косвенным путем по времени, в течение которого
заданном слое
строительной конструкции при стандартном тепловом воздействии достигается критическая температура (470°С), соответствующая снижению предела текучести рабочей арматуры до
величины напряжений, возникающих в ней от эксплуатацион­
ной нагрузки и собственного веса элемента.
Образцы плит из термозитобетона прогревали в течение
° лш« до тех пор, пока на поверхности, противоположной
нагреваемой, температура поднялась до 150°С. Образцы из ке­
рамзитобетона прогреть до такой температуры не удавалось
из-за того, что при достижении температуры на обогреваемой
поверхности выше 1000°С керамзит начинал плавиться и
уменьшалась толщина плиты. По этой причине в момент окон­
чания прогрева керамзитобетонных плит (через 5 ч) температу­
ра на необогреваемой поверхности не превышала 100°С.
Плиты из керамзитопенобетона и термозитопенобетона про­
гревали в течение 6 | При этом температура на необогреваемои поверхности достигала 75°С.
Как видно из табл. 15, пределы огнестойкости конструкций
из керамзитобетона и термозитобетона приблизительно одинаU
44
L T
X й
П
1 Г » п л « «
^
___ _____v
*
Таблица
15
Пределы огнестойкости армированных плит из разных
бетонов при различной толщине защитного слоя
Предел огнестойкости в ч
Толщина
защитного
слоя в мм
10
20
30
40
50
керамзитобетона
марки 100
термозитобетона
марки 100
керамзито­
пенобетона
марки 50
термозито­
пенобетона
марки 50
обычного
(тяжелого)
бетона
0,55
0,93
1,35
1,83
2 ,5
0,65
0,95
1,48
2,23
3,1
0,55
1,15
1,83
2.75
3.75
0 ,5 8
0 ,5
0 ,9
1,2
1,9
2,85
3,83
1,2
1.8
2 ,4
ковы, несмотря на различный объемный вес материалов. Ог­
нестойкость у конструкций из этих бетонов и у конструкции из
обычных бетонов различается очень незначительно; практически
ее можно считать одинаковой. Вследствие низкой температуры
плавления керамзита (ПОО°С) в условиях пожара конструкции
из термозитобетона, несмотря на сравнительно высокии ооъем
ный вес, будут вести себя лучше, чем из керамзитобетона.
Пределы, огнестойкости конструкций из керамзитопенобе­
тона и термозитопенобетона мало отличаются, несмотря на раз­
ницу в объемном весе. Сравнение огнестойкости конструкции
из этих материалов с огнестойкостью конструкций из керамзи­
тобетона, термозитобетона и из обычного бетона показывает,
что пределы огнестойкости конструкций из поризованных бето­
нов больше приблизительно в 1,5 раза.
При толщине защитного слоя из поризованного легкого бе­
тона, составляющей 25 мм, предел огнестойкости конструкции
равен 1,5 ч, т. е. соответствует 1-й степени огнестойкости зда­
ний.
11. Сцепление с арматурой
Сцепление керамзитопенобетона с арматурой определяли
на стержнях периодического профиля диаметром 16 мм и на
гладкой арматуре диаметром 5 мм. Размеры образцов армату­
ры периодического профиля диаметром 16 мм 15X15X30 см,
а гладкой арматуры диаметром 5 м м — ЮХЮХ20 см. После
пропаривания образцы выдерживались в обычных условиях при
температуре 18°С в течение 28 суток.
Прочность сцепления определяли выдергиванием арматур­
ных стержней из бетона. Испытания проводили на 10-г разрыв­
ной машине, оборудованной специальным подвесным приспо­
соблением для опирания 'бетонного образца и закрепления ар­
матуры. Чтобы установить момент сдвига арматурного стержня
45
относительно бетона, на верхнем торце призмы крепили инди­
катор, упирающийся штоком в арматурный стержень.
Сцепление арматуры с керамзитопенобетоном изучали на
стержнях, покрытых цементно-битумной обмазкой (для предо­
хранения от коррозии), и на стержнях без обмазки.
Данные табл. 16 свидетельствуют о том, что прочность
спепления арматуры периодического профиля с керамзитопено­
бетоном примерно в 1,6 раза выше прочности сцепления глад­
кой арматуры. Опыты показали, что цементно-битумная обмаз«РтпнпІИпИ‘,і ^ ПоОЧНОСТЬп ЦӨПЛенііЯ аР:МатУРы с керамзитопено­
бетоном в 1,5—2 раза. Прочность сцепления арматуры покры­
тии цементно-битумной обмазкой с керамзитопенобетоном близраш итов,ом0™ск™еПЛеННЯ а'РМаТу‘РЫ I кеРамзит°бетоном на кеТаблица
Сцепление керамзитопенобетона с арматурой
16
Прочность сцепления арматуры
Состояние поверхности стержня
с керамзитопено­
бетоном в кГ/смг
кера мз итобетоном
в кГ/слР
Арматура периодического профиля диаметром 12
С обмазкой
Без обмазки
НМ
16
10
18
Арматура гладкая диаметром 5 мм
С обмазкой
Без обмазки
11
5
Примечание
разцам-близнецам.
11
Приводятся средние значения прочности сцепления
по трем об
п „ „ " Г „ Г " Ь а н к е Ро в к » арматуры в изгибаемых элементах из
поризованного легкого бетона невысокой прочности проверяли
на балках длинои 3 м ч сечением 20 X40 и 30 X 50 с м Их ар­
мировали арматурой из горячекатаной стали периодического
профиля класса А-Ш диаметром 12 и 22 м м . Балки ”
проектированы таким образом, чтобы избежать преждевремен-
ного разрушения сжатой зоны ( - £ « 0 , з ) .
Длина
перепуска
стержней за грань опоры была принята 15 с м .
»„аг ? аЛКИ испытьгвали на гидравлическом прессе Расстояние
n n S ОП° рами в с т а в л я л о 270 сл. Силы прилагались в третях
установтеннымиЖн яИп
арматУРе измеряли тензодатчиками,
ки
рабочих стержнях в середине пролета балк р е п
А
Й
Ш
Ш
концы рабочих^тергкией Я
46
Ш
л
в Я
Й
Щ
, !
Ш
®
н”
Ых
*
’ И
l
l
®
Р
Рис. 15. Схема испытаний балок
1 — датчики; 2 — индикатор; 3 — прогибомер
Как видно из табл. 17, арматура периодического профиля
диаметром 12 мм надежно зааггкеривается в поризованных лег­
ких бетонах прочностью 51—'106 кГ/см2. Эти балки разрушают­
ся от текучести рабочей арматуры. Балка, армированная стерж­
нями диаметром 22 мм при прочности бетона 51 кГ/см 2, разру­
шалась от проскальзывания арматуры на опорах.
Таблица
Результаты испытания балок на анкеровку арматуры
Условное
обозначе­
ние
образцов
Напряжение
Прочность
Фактиче­
Диаметр
в арматуре
бетона к
ские
рабочей
в момент
моменту
размеры
арматуры
разрушения
испытания
сечения
в мм
балок в кГ/см2
балок в кГ/см2
в см
4930
Б-1
29X 50
66
22
Б-2
29X 40
51
22
3800
Б-3
Б-4
Б-5
Б-6
19X 39
20x38
19x39
19X 39
69
106
51
89
12
12
12
12
3840
4040
3900
3560
17
Причина разрушения
Разрушение сжатой
зоны
Выдергивание арма­
туры
Текучесть арматуры
То же
»
»
Одновременно с этими испытаниями изучали анкеровку ар
матуры в керамзитобетоне. Это позволило сопоставить и качественно оценить анкерующую способность поризованных и
легких бетонов и плотных легких бетонов без поризации. Коэф­
фициенты условия работы арматуры в поризованных легких
бетонах
т„ рекомендуется принимать такими же, как и для
легких бетонов на пористых песках.
В настоящее время нет исчерпывающих данных о коррози
онной стойкости стальной арматуры в поризованных легких бе­
тонах так как срок службы панелей, изготовляемых из этих
бетонов, невелик — лишь 2—3 года. Поэтому до того, как бу­
дет накоплен опыт эксплуатации, рекомендуется при изготов­
лении изделий из легких бетонов, поризованных пеной, сталь­
ную арматуру защищать так же, как это делается при изго­
товлении изделий из ячеистого бетона.
Г л а в а III
ПРОИЗВОДСТВО КРУПНЫХ ПАНЕЛЕЙ
И БЛОКОВ ИЗ КЕРАМЗИТОПЕНОБЕТОНА
I. Наружные стеновые панели для жилых домов серии 1-335
В 1963 г. на домостроительном комбинате № 1 треста № 17
nvw нкп г-го6 освоено производство из керамзитопенобетона'наружных стеновых панелей для домов серии 1-335 [20 221
г п я я ш Г ^ о 16 сгеновь1е панели изготовляют на керамзитовом
с Й о И Н м Т ЯПп абъемным весом 4 5 0 - 5 5 0 кг/м з и крупно­
с т ь ю о —40 мм. Д ля поризации цементного камня в керамзитователяТ0Г7 рНп й МеНЛеГСЯ ПеНа И3 ^ к а н и ф о л ь н о г о пенообразошении 1 I
Ра30БаТеЛЬ Разв°Дят в воде сначала в соотносоотношении I Т
(по объему)
смеситель!*1^*
п
^
М
- |5 ? в Ш Ш В0Д0Й
I t
ЖНЬШ “ Ш
*
и
I Щ
М И te S -
ГМ
мзитопенобет°нную смесь приготовляют в смесителе
катки в т о р о г о приподняты на 3 ■ от дна а лопасти
установлены на расстоянии 2 Ж от внутренних поверхнос^й
его. Сначала смеситель наполняют керамзитовым гравием и за
J аГ . Л0/ 0ВИН0И потребного количества воды. ГЪсле включения в работу смесителя загружают цемент чялипашт ^
I
*
воды I содержимое перемешивают в гечение 2 ™ «
В процессе перемешивания подают пену, и смесь с ^ „ п й Ш
должают перемешивать в теченир 9
смесь с пеной прополачи прнкт
течение 2 мин от момента окончания
составляет: матеРиалов
керамзитового гравия
цемента марки 500
ВОДЫ
................
на 1Ц керамзитопенобетонной
Е ...................................................
*3
..............................................Р®®
пенообразователя (рабочий состав 1 : 3 0 ) .................
48
смеси
^30—- °*Л
3
5
Приготовленную керамзитопенобетонную смесь подают
в
формовочное отделение. Перед ее заливкой в форму подается и
разравнивается вибрацией цементный раствор нижнего фактур­
ного слоя (толщиной 1,2 см). Уложенная в форму керамзитотіеғ*обетонная смесь уплотняется на виброплощадке в течение
30 сек. До нанесения верхнего фактурного слоя изделие выдер­
живают в течение 4 ч. Уплотненный верхний фактурный слой
толщиной 1,5—2 см разравнивают и заглаживают затирочной
машиной. Общее время выдержки отформованных панелей до
пропаривания составляет не менее 5 ч в летнее время и 7 ч
зимой. При применении портландцемента температура пропа­
ривания около 80—85°С, а шлакопортландцемента 90—95°С.
Стеновые панели пропаривают по режиму 3 + 4 + 3 ч. Распалуб­
ленные панели выдерживают в цехе до полного остывания ле­
том не менее 12 ч, зимой не менее 24 ч.
Прочность и объемный вес керамзитопенобетона определя­
ли на кубах размером 15X15X15 см, изготовленных в лабора­
торных условиях, и на таких же образцах, выпиленных из сте­
новых панелей. Испытание их показало, что при естественной
влажности образцы лабораторного изготовления прочностью
57— 120 кГ/см2 имели объемный вес в пределах 995— 1250 кг/м3.
В высушенном состоянии объемный вес керамзитопенобетона
составил 880— 1025 кг/м3.
Объемные веса образцов, изготовленных в заводских и л а ­
бораторных условиях, незначительно различаются. Однако на
прочность выпиленных образцов некоторое влияние оказало
нарушение целостности зерен и наличие микротрещин на пиле­
ных поверхностях. Сравнение керамзитопенобетона и керамзи­
тобетона, приготовленного на таком же керамзите и керамзи­
товом песке, показывает, что у первого при одинаковой прочно­
сти объемный вес в среднем ниже на 18%.
Наружные стеновые панели для домов серии 1-335 являют­
ся несущими. Они воспринимают помимо нагрузок от собствен­
ного веса стен также нагрузку от веса перекрытий и балконов.
Важно было экспериментально проверить несущую способность
панелей при внецентренном сжатии. Две керамзитопенобетонные стеновые панели заводского изготовления испытывали крат­
ковременной нагрузкой на 1000-г прессе. Перед испытанием
панель устанавливали на тележку пресса, причем простенки на
длине 600 мм с каждой стороны панели опирались на пластины.
Предварительно (за 1 сутки) на пластины наносился слой рас­
твора. Нагрузка на панели прикладывалась через общую сталь­
ную балку, давление при этом передавалось только на простен­
ки панели с эксцентрицитетом, равным 3,5 см.
При испытании измерялись деформации бетона в простен­
ках как с внешней, так и с внутренней стороны панели с по­
мощью индикаторов, устанавливаемых с базой 100 см. У панеM
l Iv
49
ли П-2 индикаторы устанавливались также на торцовых гра­
нях панели.
Во время испытаний велось наблюдение за появлением тре­
щин. Нагрузка на панель передавалась этапами, равными при­
мерно 10% разрушающей нагрузки. После каждого этапа де­
лалась выдержка в течение 10 мин. Панели испытывали в воз­
расте бетона для П-1 — 61 день, для П-2 — 68 дней.
Как видно из приведенных данных в табл. 18, фактическая
разрушающая нагрузка у панели П-1 была равна
= 175 тг
у панели П-2 N $ = 9 0 т. На пониженную несущую способность
панели П-2 оказало влияние наличие трещины в верхней части
простенка. Трещина образовалась до испытания при транспор­
тировании панели. ;
КПС-1
3 0 X 2585 X 2690 30 X 580 1030 75 3 ,5
КПС-2 30 X 2585 X 2690 3 0 X 5 8 0 910 57 3
Разр)гшающая нгігрузка (для всей
панели[) в т
Ф
5 ьа К
со
8
*
NT
щ
S c ?? I 4)
S X Ш Р*
£х аО со
ой) ло _. g-eo.
нс —
176
133,8
1£
Щ
Нормативная нагрузка
,.н
в тN
Объемный вес бетона
в кг/см*
Прочность бетона
в кГ/см*
Эксцентрицитет при
испытании в см
Размеры панелей
в см
Размеры простенка в см
Обозначение панели
Таблица
Результаты испытаний керамзитопенобетонных стеновых панелей при
внецентренном сжатии
К
Ф
N"
Причина
разруше­
ния
Разру­
шение
простен­
ка
90 0 ,6 7 44,1 2 ,0 4
Отка­
лывание
угла
175 0 ,9 9 44,1 3 ,9 8
4
• Теоретические значения разрушающих нагрузок определяли по фактическим значениям характеристик от бетона и арматуры.
Для панели П-1 теоретическое значение разрушающей си­
лы N р, вычисленное по фактическим характеристикам бетона
и арматуры (по СНиП II-13.1-62), удовлетворительно соглаNФ
суется с опытными данными. Отношение
составило 0,99, для панели П-2
ввиду
—- =0,67. Отношение фактического
—
для панели П-1
указанного
дефекта
разрушающего усилия
р
N*
—
50
к нормативной нагрузке, приходящейся на одну панель,
составило для панели П-1
Л?Ф
—— =3,98, для панели П-2 Ш— =
N$
NH
№
=2,04.
По показаниям индикаторов были построены графики де­
формаций бетона простенков в зависимости от сжимающей на­
грузки (рис. 16). Анализ их показывает, что при действии нор­
мативной нагрузки максимальные деформации сжатия внутрен­
ней стороны простенков у панели П-1 составили е= 4 7 Х
Х І0 -5 мм/мм, у панели П-2—е=41 • 10-5 мм/мм. На внешней
стороне панели эти деформации были значительно меньше —
соответственно 6 : 1®й§ и 1 5 : 10-5 мм!мм.
V
&
5
Ч>
at
*
Я)
*
6
•ч
<1
*О
«о
£
*
V
i
Q
*
4
н а гр у зк а б т на. / простено*
Рис. 16. График деформации простенков при ишыташш керамзигогпенобетонной панели на сжатие
/ —деформации внутренней стороны; 2 —то же, наружной стороны; 3 — схе­
ма испытания; 4 — индикаторы
»
Напряжение сжатия в простенках при действии
норматив
ной нагрузки может быть определено по формуле
где Ef, — модуль упругости бетона по результатам испытания
призм;
v — коэффициент упругости, равный отношению упругих
деформаций к полным деформациям бетона.
Коэффициент упругости определяли при испытании призм
размером 15X15X60 см, изготовленных одновременно с пане­
лями. Сжимающее напряжение в простенках с внутренней сто­
роны при нормативной нагрузке у панели П-1 было равно
об = 2 0 кГ/см2, у панели П -2 — Jjf =14,3 кГ/см2. С
внешней
стороны панели значения сжимающих напряжений соответст­
венно— 2,6 и 5,2 кГ/см2. Эти данные свидетельствуют о том,
что напряжение сжатия с учетом кратковременной нагрузки
в наружных стеновых панелях может составлять около 27%
от проектной прочности керамзитопенобетона.
После приложения нагрузки больше нормативной (АТ? =
= 75 г) первые трещины в панели П-1 появились у перемычек
в верхних оконных углах.
9
Первая панель разрушилась из-за того, что разрушился про­
стенок в верхней части. Вторая панель разрушилась по началь­
ной трещине в верхнем углу.
|
Прочность на местное сжатие керамзитопенобетона под про­
гонами изучали на четырех панелях заводского изготовления.
Возраст бетона к моменту испытания 2 мес.
Панели испытывали на силовом полу. Предварительно до
установки под панели подливали раствор. На расстоянии 1,5 м
от панели устанавливали опорную колонну. В качестве прогона
использовали металлическую 'балку, которая одним концом опи­
ралась на спаренные стеновые панели, другим — на опорную
колонну. С помощью гидродомкрата к балке прикладывали со­
средоточенную нагрузку (рис. 17).
Рис* 17. Схема копытания стеновых панелей на 'Местное смятие под прото­
нами
1
/ — панель;
52
2 — колонна; 3 — прогон; 4 — гидродомкрат; 5 — индикаторы;
мер; 7 — тензометры
6 — прогибо
Л
При испытании непосредственно под балкой (прогоном) из­
меряли деформации бетона с помощью рычажных тензометров,,
а в простенках — индикаторами с точностью 0,01 мм на базе
410 мм. Одновременно вели наблюдение за появлением трещин
и отколов. Нагрузку прикладывали этапами; величина нагрузки
каждого этапа составляла 10— 12% от разрушающей. После
каждого этапа нагружения делалась выдержка в течение
10 мин, во время которой регистрировали показания приборов
и осматривали панели.
Результаты испытаний стеновых панелей на смятие под про­
гонами приведены в табл. 19.
зЗ
О
Ь
Ю
О
а>
А
XS
СО1
я
Площадь >»о
0.0.4
опирания Ъ
Я с X
прогона я к І
(на две па­ к яX с
0)
нели) в см2 Я•К 4)
ьС? rrt
щ
а зз fcC
Напряжение
в бетоне
о.
я
я
W« Е
с
внутренней
5 Л л*
стороны панели
Ф
и
к £-4
при N
3 Я д, t- i t
в кГ/см2
й
© К *Я О
"
S се
£ « § *■ S s S -Ө-о.
£о. О со
_ д
* 2 О
о - 5 s
л а о« *
g g |i % Ә 3 с 4
О*
&
я) W
С О
вн4
©
QX
я ±я
64
980
240
240 5300
35 060
6 ,6 5,35
4 ,6
2,1
2
67
1000
240
240 5300
35 680
6 ,7 9 ,8
2 ,0
1,5
о
1 st
о |%
о .2 «
е * о
11
$
g
о *
О со
факти­
ческая
1
Н
3
по про­
екту
в про­
стенке
Г
>*
Һ
ОН
- я5 !■ 3
191
Iг
по про­
гонам
Щ
(9
СО
Напряжен
стенке с е
стороны п
в кГ/см2
0>
бетона
испытания
Таблица
Результаты испытаний стеновых панелей на смятие под прогонами
Причина
разруше­
ния
Смятие
бетона
под про­
гоном
То же
Представленные результаты испытаний (табл. 19) свидетель­
ствуют о том, что отношение фактической разрушающей нагруз­
ки (от давления прогона на две панели) к нормативной для
первого испытания составило ——= 6,6, а для второго---- —- —
r
NH
лҒ
= 6,7. Это указывает на достаточно большой запас прочностипри смятии опорных участков. При нормативной нагрузке де­
формации непосредственно под прогонами не были чрезмер­
ными.
По величине деформации сжатия бетона, возникающей пох
прогонами и в простенках, а также по известным значениям
модуля упругости Еб и коэффициенту упругости v можно рас­
считать напряжения сжатия бетона. В табл. 19 приведены ве­
личины максимальных напряжений сжатия при действии N H~
Полученные значения аб под прогонами при нормативной
нагрузке равны 5,35 и 9,8 кГ/см2. В простенках с внутренней
стороны эти напряжения соответственно были равны 4,6 и
2 кГ/см2. Значительные отклонения в величинах <*б во время
первого и второго испытаний объясняются неравномерностью
прилегания прогона к опорным пластинам, а также неровным
положением опорных пластин по отношению к опорной поверх­
ности панели во втором испытании. Следует ожидать, что такое
неровное опирание возможно в условиях стройки.
В процессе испытания с наружной стороны панелей отмеча­
лись деформации сжатия. При нормативной нагрузке макси­
мальные напряжения сжатия в панели при первом испытании
составили об =2,1 кГ/см2, при втором— 1,5 кГ/см2. Первые
трещины были обнаружены в оконных углах тіростенков при
нагрузке, равной N r =9,33 г (на два простенка). В результате
дальнейшего приложения нагрузки эти трещины раскрывались.
При .нагрузке ЛГ=12,4 т отмечались скалывающие трещины в
местах опирания прогонов. Однако несмотря на наличие этих тре­
щин, полное разрушение панелей от сжатия наступило при на­
грузках более 35 т. Разрушение панелей при первом и втором
испытаниях наступило от раздавливания бетона под прогонами.
Проведенные исследования свойств и проверка прочности
стеновых панелей позволили перейти от экспериментальных ра­
бот к применению керамзитопенобетона в жилищном строи­
тельстве.
В 1963 г. на домостроительном комбинате № 1 треста № 17
в г. Ижевске был организован массовый выпуск однослойных
наружных стеновых панелей из керамзитопенобетона. Рабочие
чертежи панелей и привязка их к дому серии 1-335 были выпол­
нены проектным институтом ЛенЗНИИЭП на основании выпу­
щенных Н И И Ж Б «Рекомендаций по проектированию конструк­
ций из керамзитопенобетона».
Однослойные несущие панели наружных стен запроектиро­
ваны толщиной 30 см, из керамзитопенобетона марки 75 с объ­
емным весом 950 кг/м3 (А,=0,29 ккал/м ■ч • град) и с фактур­
ным слоем из раствора марки 100. Внедрение однослойных сте­
новых панелей из керамзитопенобетона вместо двухслойных
панелей стен снизило трудоемкость изделий и дало возмож­
ность заводу получить значительную экономию. С октября
1963 г. ДСК № 1 монтирует дома серии 1-335 с однослойными
панелями стен из керамзитопенобетона в г. Ижевске.
Я■
€
2. Стеновые панели для отапливаемых промышленных зданий
В 1964 г. на Чимкентском заводе железобетонных изделий
№ 1 при участии Н И И Ж Б было освоено изготовление стеновых
панелей из керамзитопенобетона длиной 6 м по альбому чер­
тежей серии Ст-02-18. Марка керамзитобетона 50, объемный
вес в сухом состоянии 900 кг/м3. Однако получить такой легкий
бетон на керамзитовом песке при наличии керамзита с насып­
ным объемным весом ү = 5 0 0 —600 кг/м 3 практически невозмож­
но. Поэтому по предложению Н И И Ж Б была применена поризация цементного камня (керамзитопенобетон). Объемный вес
54
материала в сухом состоянии был получен в пределах 900—
950 кг]мг.
Стеновая панель представляет собой плоскую плиту разме­
ром 1,2X6 м, толщиной 200 мм. Панель не имеет фактурных
слоев. Армированы панели сварными сетками и сварными кар­
касами. Рабочая арматура рядовых панелей принята из холод­
нотянутой проволоки диаметрами 4 и 5 мм. У перемычечных
панелей сварные каркасы состоят из горячекатаной стали пери­
одического профиля класса А-ІІ диаметром 14 мм. Конструк­
ция и схема армирования панелей приведены на рис. 18. В по­
рядке эксперимента две опытные перемычечные панели были
армированы каркасами (без сеток) по типу армирования, при­
нятого в альбоме стеновых панелей по серии С т-02-31.
Рис. 18. Конструкция перемычечиой стеновой
промышленных зданий
панели для
/ — панель; 2 — продольный каркас; 3 — поперечный каркас; 4 — за ­
кладные детали; 5 — петли для подъема
На верхних углах панели имеются петли, с помощью кото­
рых панели поднимают, транспортируют, крепят к колоннам в
процессе монтажа.
У перемычечных панелей для отирания на металлические
столики сделаны опорные уголки, которые приварены к рабо­
чим стержням нижнего каркаса.
Вес 1 м2 стеновой панели при объемном весе керамзитобетона 900 кг/м3 составляет 180 кг/м2. Расход стали на 1 м2 ря­
довой панели 3,25 кг, перемычечиой 9,36 кг.
Для изготовления стеновых панелей применяют керамзито­
вый гравий фракции 5—40 мм с насыпным объемным весом
500 кг/м3. В качестве вяжущего используют портландцемент
марки 500 Чимкентского цементного завода. Пенообразовате­
лем для первой партии панелей служил соапсток (отход мыло­
варенного производства), разведенный в воде в соотношении
1 : 5, а затем — «лееканифольный состав. Клееканифольный пе­
нообразователь готовят по рекомендациям, изложенным в «Ин­
55
струкции по производству и применению крупноразмерных из­
делий из безавтоклавного ячеистого золобетона».
Расход материалов на 1 м3 керамзитопенобетона следую­
щий:
г У ...
'
керамзита крупностью 5—40 м м ....................................................
1,1 *з
портландцемента марки 500 ............................................................ 280 кг
воды . . . ............................................................................................... 140 л
клееканифольного пенообразователя (разведенного в воде
в соотношении 1 : 30)
35 »
Принята следующая технология получения керамзитопено­
бетона. В смеситель СМ-<806 засыпают керамзитовый гравий,
цемент и воду, которые перемешивают в течение 2 мин. В при­
готовленную беспесчаную к ер а мзото бетонную смесь подают пе­
ну и продолжают перемешивать еще 2 мин. Д ля взбивания пе­
ны и подачи ее в бетономешалку применяют центробежный на­
сос консольного типа (рис. 7).
Керамзитопенобетонную смесь из бетономешалки подают в
раздаточный бункер (бадью), установленный в кузове автома­
шины, а затем в кассетные формы. В каждой кассетной форме
одновременно изготовляются две панели толщиной по 20 см.
Панели армируют заранее заготовленными объемными кар­
касами. Каркас в вертикальном положении краном подают в
кассету, которую заполняют керамзитопенобетоном с помощью
раздаточного бункера. Керамзитопенобетон при этом имеет ли­
тую консистенцию. Бетон уплотняют вибрированием — приме­
няется вибратор с гибким шлангом.
Пропаривание ведут непосредственно в кассетных формах.
Пар подается по трубопроводу в пустотелые борта кассеты,
а также в среднюю переборку. Режим пропаривания:
выдержка
до пропаривания — 1
подъем температуры до 85°С — 3
прогрев при температуре 85°С — 7
снижение температуры до 30°С — 3
ч
»
»
»
Для проверки прочности и деформативности стеновые пане­
ли испытывали на изгиб при одновременном действии горизон­
тальной (ветровой) и вертикальной нагрузок. Был применен
специальный стенд, состоящий из двух стальных колонн со сто­
ликами для опирания опытной панели, двух вертикальных Г-образных стоек с роликами, сварных хомутов и подвесных пло­
щадок для грузов. Горизонтальная нагрузка создавалась с при­
менением двух подвесных площадок, а вертикальная — одной
грузовой платформы. В качестве грузов служил кирпич. Схема
испытания панелей показана на рис. 19.
Леремычечные^ панели загружали одновременно горизон­
тальной нагрузкой, а также вертикальной, равной двойному
собственному весу панели. Условно принималось, что вес пане­
56
ли примерно равен весу остекленной рамы, опирающейся на
перемычечную панель.
При испытании рядовых панелей одновременно с горизон­
тальной нагрузкой помимо собственного веса панели приклады­
валась дополнительная вертикальная нагрузка, равная 40% от
веса Панели. Благодаря применению такой схемы испытания
коэффициент перегрузки был равен 1,4.
1
Г
Рис. ‘19. Схема испытания стеновой панели
/ — панель; 3 - колонна; 3 - хомут: 4 - платформа с грузом; 5 - стойка; *
пропгоомеры
При испытании как перемычечных, так и рядовых панелей
горизонтальную нагрузку прикладывали этапами,
ло 10% от теоретической разрушающей нагрузки. В вертикаль
пом направлении нагрузка передавалась этапами с^ в л я ю „ .
шими 20% от полной величины дополнительной вертикальном
нагрузки (кроме собственного веса). Были измерены прогибы
панелей в горизонтальном направлении, колонн, величина рас­
крытия трещин с помощью измерительного микроскопа. Кротого, фиксировали расположение трещин по ширине и длине
ИСПЧтобы° определить остаточный прогиб после приложения
горизонтальной нормативной нагрузки, перемычечную панель
с каркасным армированием ППК-1 разгружали до нУ^е
нагрузки. Как свидетельствуют данные табл. 20, проч
ность перемычечных и рядовых панелей при денствии горизонтальной нагрузки (высота зданий до 30 м. IV район ветровых
нагрузок) была достаточной. Отношение фактического разруша
ющего момента к нормативному для рядовых панелей состави­
ло ^ £ -= 2 ,3 5 и 2,31. Перемьгчечные панели
не были доведе-
кы до разрушения. Фактически достигнутый изгибающий мо­
мент от горизонтальных сил для перемычечных панелей ПП-1
57
I
>>
Q.
к
№
а<и
о
CM
со
03
3
>>
Ef
CL
о,
со
со
Ml
Ф
CT3
C
O
CM
CM
X
.fi
H
Щ
u
ea
О
X
<u
b
о
X
3
X
X
о
н
О)
чо
о
X
о
с
о
ат
S
сО.З
о>
*
аХ
X
X
с
З
■ь*
3
с
о
X
3
*■
с
в
*J3
*=3
>>
«
4)
<&
ҢИМЭӘҺ
-Hxadoax
ф/Ү йпхХн
-JHXOOtf HMD
'ӘҺИХМВф
CM
— w
0ЩМ a
КИНВХНІІОИ ХНӘМОИІ
s внохәд qxooHhodij
о
s
«
о о3 . СО
QJ о
tr
Оч
X S S
н со X
id СОо
со а у
о
■&
а
о
а
Mi Сч
S S
О.Х
са са
ш
Ч|
М
CQ
X
ч>
й
X
са
С
fe
e
к
CQ
C
M
CO
Ю
C
O
o>
Ю
C
O
05
чЗ*
со
см"
со
см
см
05
05
05
СО
СО
о
C
O
05
CM
о
Г"»
о
tv.
о
о
Ю
ю
со
со
Tf
о
00
СО
ю
тз*
о
со
о
C
O
C
O
Ю
о
со
со
о
о
СО
ю
Q
с~
СО
Ю
о
LO
ю
ю
C
O
00
со
00
со
ю
СО
LO
СО
Tt<
LO
ю
Ю
Ю
C
O
CO
СО
СО
00
LO
LO
о
CM
X
05
«4
о
05
X
X
CM
WM
о
о
Г'"-
СО
Ю
см
см
05
CO
lo
СО
со
co
LO
О
LO
о
rf*
CO
CM
о
-'З*
о
CO
со"
см
X
о
CM
О
05
см
X
X
оо
00
а»
■
u о
I
о b
CU
CJ
о 22 •г*
о X м
X О ч
'
О
CO
о
Xiji
-илеи grqHgHxgwdoH
1
!»lfe
a
HdAiBwde yahoped
нхэәһЛмәх iratfadjj
zwj a в
^
redAXBwdB yahogBd
НИНӘҺӘЭ чЯвһкжц
о
CM
W JU 0
HMCiCdJBH 0 O 0 O d X 9 0
CQ 5Г а>
О СО •Ц
X со
О СО м
о
VO
о
58
со
CO*
1 30
С
X
2
оо
62
r3
н
со
со
CO
ГЛ£
x
о
а.
00
о
щ
м
as
4)
*3
4)
со СТЗ
a
s
о
Г
oXj
(У
*
■©*О. f- о.
к
S'
©
Q.
С
I
Разрушающий
момент от вет­
ровой нагрузки
в
о
x
3си >
О».
го Н
c5 5
1 I
І
1
•Ө*а,
'со 3
&
3 л
X °
Р
*
sа
fr-
Си
X
а
Я
К
2
\o
QJ
V
п
W
о
сз
С
С
о
а
*
3S щ
оо
си «
а>см
и оІ
и
сс
is:
а.
о
H
о §1
та
ЕШ
О»
%
О
Н
см
см•
с
с
V
•с
с;
►
си
3
*Аег 3
а>
сх
си
с
в
с
с■м
I
а
С
CL
с
а»
3
со
О
«=<
0!
а,
и ПП-2 равен 2935 кГм. Теоретический разрушающий момент
для этих панелей, определенный по фактическим характеристи­
кам арматуры и бетона, составил для панели ПП-1 Мр
= 3060 кГм, для панели ПП-2 М£ =3270 кГм. Таким образом,
для перемычечных панелей, армированных в соответствии с аль­
бомом Ст-02- 18, фактически достигнутый изгибающий момент
близок к теоретическому разрушающему моменту. Для этих
'
М* для панели ПР-1
_ _ _ ___________________________________________
Рис. 20. График раскрытия трещи»
у рядовых а и перемычеч-ных б ne­
tt а-мзитопенобетаніных панелей
I - ПР-1; 2 — ПР-2; 3 — ПП-1; 4 - ПП-2;
5 -П П К -І; 5 -П П К -2
ч
I
т
трещин 6 мл?
панелей отношение — 7 Мн
QP8 W 0,16 QJW Щ Ц?8
Раскрытие трещин 6 мм
составило 2,23 и 2,38, что также сви-
детельствует о достаточной их прочности. У перемычечных па­
нелей с каркасным армированием количество рабочей армату­
ры больше, чем предусмотрено проектом, поэтому прочность их
оказалась завышенной.
Для рядовых панелей теоретические разрушающие моменты,
определенные по фактическим характеристикам стали и бетона»
незначительно отличались от фактических разрушающих мо
ментов. Рядовые панели разрушались от разрыва рабочей ар ­
матуры, при этом анкеровка рабочей арматуры не нарушалась.
До приложения нагрузок на панель не было обнаружена
трещин. Однако после установки рядовых панелей на опорные
столики в нижней растянутой зоне были отмечены трещины от
действия собственного веса. Величина раскрытия этих трещин
0 05 и 0,15 мм. Учитывая незначительную величину раскрытия
и малую их протяженность по ширине панели, можно считать
такие трещины неопасными.
Как видно из-рис. 20, у перемычечных панелей, ^армированных по Ст-02-18, при нормативной горизонтальной нагрузке
59
величина раскрытия трещин находилась в пределах 0,5—
0,7 мм. Значительно меньшее раскрытие трещин при норматив­
ной нагрузке наблюдалось у перемычечных панелей с каркас­
ным армированием, равным 0,13—0,195 мм. Это объясняется
тем, что они имели несколько большую площадь рабочей ар­
матуры (за счет сокращения монтажной), которая была более
равномерно рассредоточена по сечению. У рядовых панелей при
действии нормативной горизонтальной
нагрузки раскрытие
трещин составило 0,3—0,4 мм.
Р
%2600
*)
800»
Г
/
г
«//
І
*Ш
•§
1/
/
г
J1
| /А
\у
I? Ж
I
Ъ •800
1
/
Нормативный]
(jи з г и б а ю щ и й м ом ент м *
т
[ / / "Г
//
I
1
ю щ зо
1
1
о
щ so
В ет чина прогиба б мм
N
40
детина прогиба 6 /т
Рис. 21. График прогибов у рядовых
cl «и «перемычечных б керамзитоленобетю-нных панелей
/ — ПР-1;
2 — П Р-2; 3 — ПП-1; 4
5 — ППК-І
ПП-2;
приведенных данных, у рядовых и перемычеч^33 исключением перемычечных панелей с каркас­
ным армированием) при нормативной нагрузке раскрытие трепо СНйП И-В.1-62 величины
Н І І І И Одна'ко Учитывая то, что ® керамзитопенобетонных
конструкциях предусматривается защита арматуры от корропущено
кратковРеменное раскрытие трещин может быть доиы ү
/
■ Впб0ЛееШ В Ш
Керамзитопенобетон по сравнению с другими видами лег­
ких бетонов имеет пониженный модуль упругости (15—20%)
% Z ° ML Z l испытании особое внимание уделялось их жестости. Кроме того, важно -было установить сходимость теоре­
тических
проги/бов,
определенных
по СН 279—64
СНиП
Г ) 1 £Г >
,
Г
~ ------------^
'- 'U
J LI Z7------ии
U f l l i l
п п п к і^ я ’тк Фактическими прогибами, чтобы в дальнейшем ис-
пользовать при проектировании керамзитопенобетонных изги­
баемых конструкций.
Деформации керамзитопенобетонных стеновых панелей приведенные в табл. 21 и на р и с 21. свидетельствуют 1
1
|
^ , Р1 МпЫ-еЧНЫе И Рядовые стеновые панели при нормативной
ветровой нагрузке имеют достаточную жесткость. Наиболь60
17
I
0 ,8 8
19,4
37,6
9
, 14
Ч
1,17
0,97
15
22
7 ,7
0,93
15.5
22,7
w
л
^
^
42,2
1,2
21.4
34,5
ю
л
^
—•
!
0,91
•Ө*
1370
О
о
О
О
о
О
О
О
о
о
о
тГ
05
05
о
о
о
1^.
о
о
о
Tf*
см
1
1370
сч
1370
сч
460
IO
*
ю
1370
1
1/5
й
Щ
460
11
*5
*0
a
f-
38,2
cc
23,8
<N
о
Tf
Tf
ТГ
a
CQ
са
СО
О
со
г—
со
К
CQ
ю
г-
ю
оо
LD
C3
см
<М
с
с
s
qa>
x
aс
03
счI
в
1
с
С
с
с
1
3*
0)
3*
32
<и
Оф
с
g
Е
Du
с
О.
с
о;
т а
со
CQ
§
а
61
щий прогиб у перемычечных панелей; так у панели ПП-1 про­
гиб составил / ф =21,5 мм, у П П -2- / * =25,5 мм, т. е. меньше
допускаемого значения по нормам (СН 2 7 9 -6 4 ) для стеновых
панелей (— Й —
1I
200,
Из рядовых панелей наибольший прогиб при Л1н= 460 кГм
наблюдался у панели ПП-2 (/ф = 17 мм), прочность бетона ко­
торой к моменту испытания была равна 30 кГ/см2
^v Л о ° £ еГИ4 6 тл
стеновых панелей, определенные по
Указаниям» СН 279—64 с учетом фактических характеристик
сечения и прочности керамзитопенобетона (табл. 21) значи^ ™ 2 ? ӨБОСХОДЯТ Факти,чөские (в 1,4—4,7 р аза). Аналогичное
несоответствие теоретических и фактических прогибов наблю­
далось ранее у изгибаемых элементов из легких бетонов других
видов (с низким процентом армирования — р -< 1 % ) [97].
Қатс показывают результаты расчетов теоретических проги­
бов с учетом коэффициента а (см. главу V ), теоретические проы / . Удовлетворительно согласуются с опытными фактиче-
СК’И М И
Т .
"
При испытании перемычечной панели ППҚ-2 были провере­
ны величины остаточного прогиба, после того как приложили
нагрузку, близкую к нормативной, и выдержали ее в течение
Ш мин (ветровая нагрузка). Остаточный прогиб перемычечной
панели составил лишь 2,6 мм. Такой незначительный остаточ­
ный прогиб свидетельствует об упругой работе конструкции
панели из керамзитопенобетона. Максимальные прогибы в пре­
дельном состоянии перед разрушением стеновых панелей соста­
вили для перемычечных 7,5 см, для рядовых — около 4 см. Сле­
довательно, и рядовые, и перемьгчечные керамзитопенобетон­
ные панели имеют достаточную прочность и жесткость.
По условиям прочности и деформативности как рядовые
гахКЛ9 И1 й ’ПереМЫЧечнЬ1е Р Щ ® изготовляемые по альбому
,7 '
’ Рекомендованы для применения в Южно-Казахстан(
район ветровых нагрузок) для отапливаемых
промышленных здании высотой до 30 м, причем высоту окон­
ных проемов, примыкающих к перемычечным панелям на уров­
не более 10 м от земли, следует принимать не более 2,4 м с
каждой стороны панели.
fi
^964 г. керамзитопенобетонные стеновые панели длиной
І І Ш І І Р І п-р именен“ ПРИ строительстве Чимкентского супер­
фосфатного завода. Стеновые панели транспортируются -на
стройку панелевозами в положении «на ребро». В таком ж е
Г —
° НИ склл^ируются временно до монгажа на строи­
тельной площадке. Монтаж стен промышленных зданий осуще­
ствляется кранами (бригада монтажников состоит из 4 че£оЙ р•
подъема панели на ее верхнюю грань укладывают
слои раствора. Д ля чаісти стен применяют вместо раствора ми-
неральную вату. При монтаже стен высоких зданий использу­
ют подвесные люльки, которые подвешивают к колоннам. После
установки панель закрепляют к колоннам посредством метал­
лических крюков и подтягивают гайками.
С'внутренней стороны стены швы затирают, а снаружи рас­
шивают цементным раствором. При внутренней отделке здания
все открытые закладные и монтажные детали крепления пане
лей к колоннам покрывают масляной краской. Поверхности па­
нельных стен окрашивают силикатными красками.
3. Панели совмещенных вентилируемых
крыш
К9
жилых здании
НИИЖБе
----- -------'
ренко были разработаны конструкции совмещенных крыш житых зданий из поризованного керамзитобетона для домов се­
рии 1-464А (заказ № 1395 и ЛенЗНИИЭП для домов серии
1-335, альбом ЗД/63, выл. 7).
Панели крыш для домов серии 1-464А запроектированы на
■ г
________ ___ _______ ___ Q 1 Q \ / Q A 1
пхл
Т п п і т т и н я П Я Н Р .Л И
□дну комнату Uaomv^um « -------------- * ----- ^
принята переменной от 34 см (у карниза) до 38 см (рис. 22).
£) 1 JU T 1 • О
А -А
Рис
22. Конструкция двухслойной панели
вентилируемой крыши
для домов серии «1-464А
/ - керамзитопенобетон марки 36, Т =900 кг/мЗ, 2 - обычный бетон марки 200
Панель представляет собой двухслойную конструкцию. Нижний
слой толщиной 4 см предусмотрен из тяжелого бетона марки
900 веохний слой — из керамзитопенобетона марки do с ооъемным весом в высушенном состоянии 900 кг/м3. В верхней ча63
сти панелей предусмотрены
5 см и с шатом 19 см. Эти
вращения накопления влаги
сплуатации крыши. Панель
вентиляционные каналы диаметром
каналы предназначены ;ля предот­
в подкровельном слое во время эк­
армирована гладкой горячекатаной
А А
Рис. 23. Конструкция однослойной 'панели вентилируемой
юрыши для домов серии 1-336
арматурой из 'стали класса А-I и обыкновенной арматурной
проволокой класса В-1.
Панели крыш запроектированы под нормативную снеговую
нагрузку 100 кГ/м2 и нагрузку от веса цементной стяжки, мяг­
кой кровли и раствора швов 180 кГ/м2. Они предназначены для
применения в районах с температурой до минус 30°С.
Панели крыш для домов серии 1-335 представляют собой
однослойную конструкцию размером в плане 335X318 см при
средней толщине 37 см. Их изготовляют из керамзитопенобетона марки 50 с объемным весом 850 кг/м3 (в сухом состоянии).
Они армированы гладкой арматурой из стали класса А-I диа­
метром 10 мм (рис. 23). Нормативная нагрузка при расчете па­
нелей принята 150 кГ/м2.
В 1964 г. в Курске на заводе железобетонных изделий № 1
х участием НИИ.ЖБ была выполнена опытно-производственная проверка панелей совмещенных крыш из керамзитопенобе­
тона для домов серии 1-464А. Керамзитопенобетон приготовля­
ли из нефракционированного керамзитового гравия крупностью
зерен 5—40 мм с насыпным объемным весом 650—750 кг/м3.
В качестве пенообразователя использовали следующий состав
г, вес. ч.: Г К — 1; сернокислое железо (15%-ный водный расТВ° сг»а tV вода
Вяжущим служил портландцемент мар­
ки 500. Расход материалов на 1 м3 бетона приведен в табл. 22.
64
Таблица
22
Состав керамзитопенобетона для панелей крыш
Расход материалов на 1 м 3 бетона
Тип панели и место изгоV товления
Для серии 1-464А,
г. Курск
Для серии 1-335,
г. Ижевск
цемента в кг
керамзита
фракции
5—40 м м в л
воды в л
пенообразо­
вателей а л
ев» тЯЛ
280
950
175
6 (ГК)
250
1100
130
32,5 (клеека1 нифольный)
1
Керамзитопенобетонную смесь приготовляли в смесительнои
установке принудительного действия СМ-806. Пену взбивали
центробежным насосом.
Панели формовали в металлических формах по стендовой
технологии. В смазанные формы укладывали нижнюю арматурную сетку и сетку карниза. После бетонирования нижнего
слоя (бетон марки 200) подавали керамзитопенобетон до вы­
соты отверстий вентиляционных каналов. Далее закладывали
смазанные соляровым маслом пустотообразователи и на них
укладывали верхнюю сварную сетку. Форму после этого пол­
ностью заполняли керамзитопенобетоном. Керамзитопенобетон
уплотнялся поверхностным вибратором. Перед пропаркой каналообразователи проворачивались вокруг своей оси. Через 2—
3 ч после окончания формовки под дно формы подавали пар.
Термообработку панелей вели при 85°С по режиму 3 + 6 + 3 ч.
Пустотообразователи после 1 ч пропарки вновь проворачивали
вокруг своей оси и затем еще через час извлекали из формы.
До проведения испытаний изготовленные панели складировали
штабелями.
Панели крыш для домов серии 1-335 изготовляли на домо­
строительном комбинате № 1 в г. Ижевске в 1964 г. Был при­
менен керамзит фракции 5—40 мм с насыпным объемным ве­
сом 500—550 кг/м3. Для поризации цементного камня исполь­
зовалась клееканифольная эмульсия. Расход материалов на
1 м3 керамзитопенобетона приведен в табл. 22.
Опытные однослойные панели совмещенных крыш изготов­
ляют по поточно-агрегатной технологии. В металлическую фор­
му укладывают нижнюю сетку с закладными деталями и подъ­
емными петлями. До подачи керамзитопенобетона в форму
вставляют пустотообразователи диаметром 5 см. Приготовлен
ную в смесителе керамзитопенобетонную смесь подают в бето­
ноукладчик, с помощью которого она укладывается в форму до
уровня пустотообразователей. После кратковременной вибрации
на вибростоле закладывают верхнюю арматурную сетку и сет­
ку карнизной части панели, форму заполняют доверху керамзитопенобетонной смесью, которая также слегка уплотнялась
3 З а к . 146
65
вибрацией. До термообработки изделие выдерживают 3 ч, а
затем из формы извлекают пустотообразователи и верхнюю
поверхность панели затирают цементно-песчаным
раствором
марки 100. Форму с изделием подают в пропарочную камеру.
Панели пропаривают >при 85°С по режиму 3 + 4 + 3 ч. Изготов­
ленные панели хранят на складе готовой продукции до испы­
тания.
Панели испытывают на изгиб кратковременной нагрузкой.
Для этого их устанавливают на опоры и загружают железобе­
тонными блоками. Нагрузку прикладывают этапами, состав­
ляющими 10— 15% от разрушающей нагрузки. После каждого
этапа делается выдержка в течение 5— 10 мин. При испытании
измеряют прогибы панелей и фиксируют появление и раскрытие
трещин. Всего было испытано по три образца каждого типа па­
нелей крыш. Характеристика опытных панелей приведена в
табл. 23.
I >
*
; ; ^ ^
Панели крыш испытывали в возрасте бетона 20—28 суток
после пропаривания. Как свидетельствуют результаты испыта­
ний (табл. 24), панели крыш имели достаточную прочность и
жесткость. У панелей П-1 и П-2 фактический разрушающий мо­
мент МФ был близок к теоретическому разрушающему момен­
ту M L определенному по фактическим характеристикам стали
и бетона. У остальных опытных панелей фактического разруше­
ния достигнуто не было, однако изгибающие моменты более
чем в 3,5 раза превышали проектные нормативные.
Повышенная прочность испытанных
ясняется тем, что фактический предел текучести рабочей ар­
матуры (от =4000—4500 кГ/см2) значительно превышал ее
нормативное сопротивление
(#£= 2400 кГ/см2). При норма­
тивной нагрузке трещины в растянутой зоне панелей бетона
отсутствовали, т. е. при М н панели работают в упругой стадии.
Вплоть до разрушения по нормальным сечениям у двухслой­
ных панелей (серия П) откалывания слоев не было отмечено,
что указывает на высокое сцепление керамзитопенобетона и тя­
желого бетона. У однослойных панелей (серия ПК) при нагруз­
ке, близкой к разрушающей, нарушение анкеровки рабочей ар­
матуры не наблюдалось. Прогибы панелей при действии крат­
ковременной нормативной нагрузки (с учетом прогиба от соб­
ственного веса панелей), как видно из табл. 25, не превышали
0,68 мм. Отношение прогибов к длине пролета для испытанных
т
панелей находилось в пределах —
Это свидетельг' ;-&■U
v,~.JL*4J
/4
ItY-
J-X
#."u!-
.«if-
4400
6240
ствует о высокой жесткости запроектированных панелей крыш.
Карнизы панелей были испытаны и на прочность. Для этого
их устанавливали на опоры в проектное положение, а на кар­
низный выступ прикладывали нагрузку. У панелей серии ГІ на
66
со
<N
А л)
g* I©од
со
tf
о
о
о
СО
о
о
о
тР
о
о
N
Гр
о
о
гр
со
о
00
оо
СО
о
о
LO
со
Я ^
xU
о
rp
О
О
О
<M
гр
оо
о
00
о
<N
2СОoО v
о
о
05
о
о
ю
гр
о
тр
со
Гр
о
о
Гр
гР
о
о !
О
о
о
о
Гр
о
о
о
Гр
со
со
со
со
СО
00
оо
оо
®x a
£ я **
s
H
с
о
CQ
'й
Оw
0)
=3
ю
со
a
и
Н
« ee
О X =o
f-
I®
8s* f^ 2 5^
О
o .x a
QJ
QJ
вН «
f
3 я
о .^
>*<-
e
ife
s se
С о о,
и
« «
1
1
3
2
Си
в
Й5
м
СО ~ © 3
5 * О.
1о 1г? ЧОЭ >*
X
9S
О)
4
й>
ез ©
х
ев н
со
°* 2
со
ю
ю
ю
г*~
СО
(М
тр
05
о
Гр
со
05
о
СО
LO
Һ-
00
ю
lo
ю
ю
lO
со
ю
со
о
о
О.
со
С0
С
X
2
X
н
2
с
о
03
он к
о
о R
X
о
£ ч
ю
5 *
»0 S сэ
fо >>«
о
со X a
X
£ и
©
X
X
н
о н
KJ
о 5 Я
о - о со
о.
С 2
ч
X
X
3* О 0)
и
о к
X с
й у
о
А
с
о
н
ІЙ
«3
о.
СО
X
СП
тр
<е
СО
«в
©
ч
©
X
<0
с
Я
о.
©
S
(0
сс.о а
©
2X
а
о
рК
о
о
CJ
н s s
о к н
ООО
3& 2
са
О
со
со
со
со
СО
ю
1-0
ю
ю
о
CSJ
о
ю
<М
см
со
со
со
со
со
<м
<м
(М
00
СО
со
со
оо
о
оо
о
5Г
2
м
о.
І
ев
«=С
о
со
со
43I*
с
со
ю
со
о.
©
о
W
со
тр
S
©
4)
о X X
© ч
ш
0 3* ©
ос; яСОсSо
о со с
>»
со
СО
о
<
к
к
За к. 146
со
са
ев
2
3*
со
NI
со9
с
с
с
см
t
СО
1
с
с
67
Таблица
24
1
Результаты испытания панелей крыш
Ш
I с 1
1 V-
нне
панели
Ш
f
V ■
9
• АЯЯ
Прогибы пане­
лей при М
кГ м
а
фак­
тсотиче­ ретический
ский
•
чз.©*
ное
01)03мачо-
Разрушающий
момент в
V*
Услов­
Проектный
нормативный
Проектная изгибающий
норматив­
момент с
ная на­
учетом соб­
грузка в
ственного
кГ/м *
веса панели
М н в кГм
X #
Мт
р
М т
P
в мм
фак­ теоре­
тиче­ тиче­
ский ский
,ф
г
,ф
/ф
г
L
П-1
180
2085
7254
7550
3 ,4 8
0 ,5 3
0 ,4 8
1.1
П-2
180
2125
7364
7270
3,45
0 ,5 5
0 ,3 5
1,59
П-3
180
2395
ПК-1
230
2210
8419* 7510
3 ,5 5
0 ,4 8
0 ,3
Ж
1
5670
1
5400
1
1,59
7880* 6720
3,56
0 ,5 3
0 ,5
1
ПК-2
230
2400
8620* 6720
3,60
0 ,6 6
0 ,4 6
1,44
ПК-3
230
2250
5200* 6720
2 ,3 0
0 ,6 8
0 ,3 8
1,79
6240
!
1
6000
1
4550
1
4400
Панели не были доведены до разрушения.
карнизную часть была приложена нагрузка 1700 кГ/м2 (при
расчетной нагрузке 500 кГ/м2). Признаков разрушения карниза
не было отмечено. У панелей серии ПК разрушающая нагрузка
на карниз составляла 3450 кГ/м2, что значительно превышало
расчетную нагрузку.
Таким образом, проведенные испытания керамзитопенобе­
тонных панелей совмещенных крыш свидетельствуют о доста­
точной прочности и жесткости запроектированных конструк­
ций. Панели совмещенных крыш описанного типа рекомендуют­
ся Н И И Ж Б для применения в жилищном строительстве.
4. Стеновые блоки для общественных зданий
В 1963 г. на заводе № 20 Главмоспромстройматериалов при
участии Н И И Ж Б было освоено производство самонесущих
крупных стеновых блоков толщиной 32 см из керамзитопенобе­
тона марки 50. Эти блоки применяли при строительстве пансио­
натов на Клязьминском водохранилище. Проект пансионатов
был разработан проектным институтом № 5 Главпроекта Ми­
нистерства строительства РСФСР.
При изготовлении блоков добавкой к цементу служила гру­
бодисперсная зола Каширской ГРЭС.
При освоении производства стеновых блоков из керамзито-
пенобетона на заводе № 20 существенных изменений в ранее
существовавшей технологической схеме не потребовалось. В
смесительном отделении лишь были установлены центробежный
насос марки 8К12 для взбивания пены из ГК и два мерных ба­
ка емкостью по 0,5 м3 каждый для дозирования пенообразова­
теля и пены.
Керамзитопенобетонную смесь приготовляли в раствороме­
шалке емкостью 1,5 м3. Стеновые блоки формовали в горизон­
тальных металлических формах. Приготовленную поризованную
керамзитобетонную смесь подавали в формы, где она слегка
уплотнялась вибрацией на виброплощадке. Блоки пропаривали
в пропарочных камерах по такому же режиму, что и блоки из
обычного керамзитобетона. После их распалубливали, склади­
ровали и затем отправляли на строительную площадку.
В результате применения поризации цементного камня уда­
лось снизить объемный вес бетона блоков с 1300 до 1050 кг/м3,
т. е. на 19%. Испытание четырех блоков на сжатие показало,
что два блока-близнеца имели прочность 83 и 85 кГ/см2, а два
других блока — 61 и 67 кГ/см2, т. е. прочность их удовлетво­
ряет требованиям проекта.
4 Зак. 146
Г л а в а IV
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА И П РО ЕКТИ РО ВА Н И Я
КОНСТРУКЦИЙ ИЗ П О РИ ЗО ВА Н Н Ы Х Л ЕГК И Х БЕТОНОВ
1. Основные характеристики материало
Приведенные результаты испытаний большого числа образ­
цов и конструкций позволяют рекомендовать нормативные со­
противления поризованных легких бетонов в зависимости от
его марки, приведенные в табл. 25.
<3
Таблица
25
Нормативные сопротивления поризованных легких бетонов
Нормативные сопротивления бетона в
кГ/см 2 при проектной марке бетона по
прочности на сжатие
Вид напряженного состояния
35
50
75
100
20
28
40
60
80
115
...................................
25
35
50
75
100
140
.......................................
3 ,5
5
6
8
10
13
Сжатие:
і
осевое (призменная прочность /?”р)
при изгибе
Растяжение
150
25
Расчетные сопротивления поризованных легких бетонов рав­
ны нормативным сопротивлениям, умноженным на коэффициент
однородности, величина которого принимается в соответствии с
данными табл. 26. Коэффициенты однородности поризованных
легких бетонов приняты несколько меньше, чем у легких бето­
нов на пористом песке. Это объясняется тем, что к настоящему
времени поризованные легкие бетоны еще недостаточно изу­
чены и, кроме того, заводская технология их находится в ста­
дии отработки. После накопления определенного опыта приме­
нения поризованных легких бетонов в строительстве коэффи­
циенты однородности будут уточнены.
70
Таблица
26
Коэффициенты однородности поризованных легких бетонов
Марка бетона по прочности
на сжатие
Вид напряженного состояния
Сжатие осевое и при изгибе
...........................................
25-50
75—150
0,45
0 ,3 5
0,45
0 ,4
Расчетные сопротивления поризованных легких бетонов при
средней установившейся влажности 8% приведены в табл. 27.
Таблица
27
Расчетные сопротивления поризованных легких бетонов
(при средней установившейся влажности 8*/t)
Расчетные сопротивления бетона
в кГ/см * при проектной марке бе­
тона по прочности на сжатие
Вид напряженного состояния
Сжатие:
осевое
(призменная
прочность) jRjjp
при изгибе /?„
Растяжение:
осевое R p
при расчете по рас­
крытию трещин /?т
Типы конструкций
35
50
75
Железобетонные
Бетонные
Железобетонные
Бетонные
12,5
11
16
14,5
18
16
23
21
| 27
25
34
31
Железобетонные
Бетонные
Железобетонные
1,7
1,5
2 ,4
2,1
1,9
3
W
Ш
г
3 ,2
2 ,9
4 ,5
100
150
36
33
45
41
52
47
63
57
4
3 ,6
5 ,6
5 ,2
4 ,7
7 ,3
Поризованный легкий бетон проектных марок 25 и 35 рекомен­
дуется применять только в теплоизоляционном слое двух- или
трехслойных конструкций, у которых рабочая арматура распо­
ложена в более прочном несущем слое, т. е. в бетоне проектной
марки не ниже 50. Этот теплоизоляционный слой не учитывает­
ся при расчете элементов конструкций по прочности или по де­
формациям.
Значения начальных модулей упругости поризованных лег­
ких бетонов независимо от влажности рекомендуется принимать
по табл. 28.
к
Для армирования конструкций из поризованных летких бе­
тонов можно применять все виды стали, используемые для дру­
гих видов легких бетонов в соответствии с «Указаниями по про­
ектированию железобетонных конструкций из легких бетонов
марок 100 и ниже» СН 279—64.
4*
71
Таблица
Начальные модули упругости поризованных легких бетонов £б
28
При объемном весе крупного заполнителя в кг/м*
Марка легкого бетона по
прочности на сжатие
25
35
50
75
100
150
Примечание.
до 700
|
За
начальный
17
23
33
47
58
80
свыше 700
000
000
000
000
000
000
модуль упругости
20
28
40
55
70
96
000
000
000
000
000
000
принимается отношение
-----
в
при величине напряжения а = 0 , 2 / ? н
пр*
Испытания керамзитопенобетонных образцов — призм
на
выдергивание арматуры, а также балок размером 20Х 40Х
ХЗОО см на изгиб показали, что величина сцепления и анкеровки арматуры гладкой и периодического профиля в поризованном легком бетоне почти такая же, как у керамзитобетона на
пористом песке. Учитывая это, значение расчетных сопротивле­
ний арматуры следует такж е принимать по СН 279—64.
2. Основные расчетные положения
Бетонные конструкции из поризованных легких бетонов сле­
дует рассчитывать в соответствии со СНиП ІІ-В.1-62, принимая
при этом указанные выше расчетные сопротивления бетонов и
модуль упругости. Собственный вес конструкций при расчете
прочности рекомендуется принимать с коэффициентом 1,2 по
данным табл. 29.
| Щ
Поскольку поризованные легкие бетоны имеют повышенную
ползучесть, при расчете сжатых элементов конструкций коэф­
фициенты продольного изгиба <р и коэффициенты, учитываю­
щие влияние длительного действия нагрузки на несущую спо­
собность гибкого элемента т дл , следует временно до заверше­
ния исследований принимать по СНиП ІІ-В. 1-62, табл. 17 с
введением дополнительного понижающего коэффициента, рав­
ного 0,85.
'I
Расчет на местное сжатие (смятие) бетонных и железобетон­
ных конструкций из поризованных легких бетонов следует вы­
полнять в соответствии со СНиП II-IB.1-62 и СН 279—64, при
этом расчетные сопротивления необходимо принимать по
табл. 27. Несущую способность таких конструкций, в том чис­
ле наклонные сечения изгибаемых элементов и сжатых элемен72
Т аблица
29
Объемный вес поризованного легкого бетона в высушенном состоянии
Объемный вес поризованного легкого бетона в кг/м* при его проектной
марке
Объемный
насыпной вес
пористого
заполнителя
в кг/м3
25—35
50
75
100
150
900
1050
1200
1000
1150
1300
950
1100
1250
1050
1200
1350
щ
На пористом гравии
400
600
800
750
900
1050
800
950
1100
850
1000
1150
I
На пористом щебне
400
600
800
800
950
1100
850
1000
1150
900
1050
1200
При применении пористых заполнителей с объемными насыпны­
ми весами, отличающимися от указанных в таблице, объемный вес поризованного лег­
кого бетона определяется интерполяцией.
П р и м е ч а н и е .
тов, рассчитывают по СНиП ІІ-В. 1-62 и СН 279 64 без внеения в расчетные формулы каких-либо уточняющих коэффици­
ентов и параметров.
При расчете изгибаемых элементов конструкций из поризо­
ванных легких бетонов по деформациям необходимо учитывать,
что они имеют низкий модуль упругости и высокую ползу­
честь. В соответствии с имеющимися экспериментальными дан­
ными при расчете элементов, работающих без трещин в рас­
тянутой зоне (в упругой стадии), жесткость при кратковремен­
ном действии нагрузки рекомендуется определять по формуле
0,7 Ев /„.
При учете длительного действия части нагрузок и выгиба
от предварительного обжатия бетона (Для слоистых конструк­
ций) прогибы элементов, работающих в упругой стадии, опредбляют по формуле (171) СНиП II-B.1-62. Коэффициент С уве­
личения деформаций вследствие ползучести поризованного лег­
кого бетона от длительного действия нагрузки необходимо при­
нимать равным:
при сухом режиме
» нормальном^»
» влажном
»
4 .5
3 .5
2
Дефор J.TJLСІЦЦГАГ*
IiV/іДw*.»
------р т |
_.__
пшглмрнлуртгя
nзасчитывать
по
СИ
растянутой
зоне,
рекомендуется
рассчитывать
ми
•64,
при
этом
значение
коэффициента
v
при
длительном
279
действии нагрузки следует принимать равным:
73
при сухом режиме — 0 ,0 5
» нормальном » — 0 ,0 6
» влажностном»
— 0, 1
При расчете деформаций двух- и трехслойных конструкций,
работающих в упругой стадии, слоистое сечение приводится к
однородному сечению из более прочного бетона. При определении величины п = —
значения модулей упругости бетона ДОЛСб*
жны соответствовать их проектной марке, где
£ б ,— модуль
упругости более прочного бетона, а
£б, — модуль упругости
менее прочного бетона.
^
Д ля слоистых сечений момент инерции /„ следует опре­
делять по приведенному сечению, а величину модуля упруго­
сти в формуле 10 (СН 279—64) — принимать как и для бето­
на, к которому данное сечение приводят.
При испытании на изгиб ряда конструкций из легких бето­
нов низких марок, в том числе из керамзитопенобетона
(см.
гл. IV) с малым процентом армирования (ц < 0 ,5 % ), было от­
мечено, что теоретические прогибы, определенные по СН
279—64 и СНиП ІІ-В. 1-62, значительно превосходят фактиче­
ские (в 1,4— 4 раза). Такое несоответствие теоретических и
фактических прогибов обусловлено тем, что формулы расчета
деформаций по СН 279—64 и СНиП II-B.1-62 были получены
для железобетонных элементов с процентом армирования
ц > 0 ,5 % и с более низкими значениями я = — < 1 5 .
н
£б
п а основании ранее проведенных исследовании
было уста­
новлено, что для изгибаемых элементов из легких бетонов низ­
ких марок, в том числе из поризованных с малыми процента­
ми армирования, при определении прогибов по СНиП П-В. 1-62
и СН 279—64, необходимо в конечный результат вводить по­
правочный коэффициент а.
Коэффициент а рекомендуется определять по формуле
а
1, 2 (а п + 0 ,0 3
где п — отношение модуля упругости арматуры к модулю уп­
ругости поризованного легкого бетона.
Как показывают результаты расчетов по определению про­
гибов с учетом коэффициента а, теоретические прогибы удов­
летворительно согласуются с опытными фактическими проги­
бами.
1
3. Особенности конструирования и защиты
конструкций от увлажнения
При проектировании бетонных и железобетонных конструк­
ций из поризованных легких бетонов следует руководствовать­
ся теми же конструктивными требованиями к элементам, кото74
" ° Й0 д носл'“йныГЛгибаемые элементы из Щ
ж ^ іҢ Щ
Й
н^ми исключение Кс<Гста^яют°'нГв^н^е ^стеновые ^aH ejnf дли-
і і р
условий В этих конструкциях площадь сечения продольной р
^USSss^
ssssslж
* ЕВ
НЫХз 5 ^ и ^ Йарма?уРрРы от коррозии рекомендуется выполнять в
соотаетствии 4 « Ж т р у к ц и е й по « х н о л ^ и и изготовления издеЛИЙ из автоклавных ячеистых бетонов» СН 277-4)4 а е т а л ь щ
по
анзакладных деталей— согласно «Временным указаниям
JSd Mgc lASn D iA
b
/д,
S
______«
щ
/noTTUkIY
ПРТЯЛеИ
И
стальных закладных деталей
защите
„св ар н ы х
1а наружные поверхности изделий в « в о д с к и х условия^ следуиоипгить ^ашитно-отделочные покрытия, d
покры ти й
рекомендуется принимать цементно-перхлорвинило« к, р п!мен?ные краски и кремнийорганические соединения или
фактурные ^сжш “/ з „ о р а н н о г о раствора а такжеi g M ™
термообработки, а
фактурные слои
©
формования изде-тии
из
поЗащиту и отделку наружных поверхностей изделий
пизованных легких бетонов рекомендуется выполнять в соот
ветствии с требованиями, изложенными в «Инструкции по т е О тогни изготовления изделий из автоклавного ячеистого беп
тона» СН 277—64,
р
о
ц
е
с
с
е
Глава V
ТЕХ НИ КО -ЭКОН ОМ ИЧЕСКИ Е ПОКАЗАТЕЛИ И ЗД Е Л И Й
ИЗ ПОРИЗОВАННЫ Х Л ЕГКИ Х БЕТОНОВ
Технико-экономическая эффективность производства и при­
менения крупноразмерных изделий из поризованных легких бе­
тонов всесторонне может быть определена лишь после освоения
серииного производства изделий и конструкций на ряде заво­
дов. иднако результаты исследовательских работ, опыт произ­
водства стеновых панелей и блоков из керамзитопенобетона
(завод № 20 в Москве, Д С Қ в г. Ижевске, завод Ж Б И в
г. Чимкенте) и термозитопенобетона (г. Днепродзержинск —
полигон треста Дзержинскстрой), а также строительство жилых
домов из этих панелей позволяют судить об основных техникоэкономических показателях ограждающих конструкций зданий
из этих бетонов.
Легкие бетоны с поризованным при помощи пены цемент­
ным камнем выгодно отличаются от обычных бетонов на том
же заполнителе:
%Э
формуемостыо
меньшим в 1>5—2 раза расходам заполнителя (по весу),
меньшим в 1,2— 1,4 раза объемным весом и теплопроводностью
П
П
И
П
1
И
Н
Я
У
П
П
П
П
ттr
\
тт/V
при одинаковой прочности;
широкой возможностью варьирования объемного веса пой
слитном строении бетона;
более высокой огнестойкостью.
Д ля поризованных пеной легких бетонов совсем не требу­
ется пористый песок. Это особенно важно, так как затраты на
изготовление 1 м мелких фракций искусственных пористых за­
полнителей больше, чем крупных, а производство качествен­
ного (недробленого) керамзитового песка связано с непреодо­
ленными еще в практике трудностями. Известно, что стоимость
м недробленого керамзитового песка в 3 раза больше чем
1 м 3 керамзитового гравия.
Однако для изготовления поризованных легких бетонов нео ходимо дополнительно применять для образования пор в це­
ментном камне специальные порообразующие вещества, а для
rv T T
76
A
m
t T .
г
пылевидные
неорганические
до
уменьшения расхода цемента
бавки.
й
Возможности снижения себестоимости сборного железооетона в значительной мере связаны с экономией в затратах на ма­
териалы. При уменьшении объемного веса и до определенного
предела толщины ограждающих легкобетонных конструкции
значительно уменьшается расход материалов и снижается сто­
имость изделий [29].
Особенно эффективно изготовление изделии из летких оетоиов с поризованным цементным камнем, если из имеющихся
пористых заполнителей нельзя получить легкий бетон требуемого объемного веса при слитном строении.
Так, например, на заводе № 20 Главмоспромстроиматериалы для изготовления самонесущих стен вместо керамзитобето­
на с объемным весом 1250—.1300 кг/м 3 был применен керамзи­
топенобетон с заданным в проекте объемным весом l i f e r ;
1070 кг/м3. Это позволило уменьшить толщину блоков с 40 до
32 см, снизить расход материалов и уменьшить вес 1 м2 стены
более чем на 30%.
„ . . 1й
На домостроительном комбинате треста Гражданстрои J№ ю
в г. Ижевске вначале при освоении комплексного производства
деталей и изделий для строительства домов серии 1-335 изго­
товляли двухслойные панели наружных стен толщиной 30 см.
Наружный слой выполняли из обычного оетона марки 200. Д алее укладывали теплоизоляционный слой из пенобетона с объ­
емным весом 500 кг/м3 и затем, после выдержки в течение 15
24 ч, наносили внутренний облицовочный слой из обычного рас­
твора. Производство таких панелей требовало много ручного
труда и времени. При этом очень сложно было добиться удов­
летворительного сцепления плотных слоев из тяжелого бетона
II раствора с пенобетонным слоем.
Вместе с тем подбор состава керамзитобетона с маркой 75
на ижевском керамзитовом гравии с применением дробленого
керамзитового песка показал, что при указанной прочности его
объемный вес составляет 1100— 1150 кг/м3. Возникла необхо­
димость увеличить толщину панелей и заменить имеющийся
парк форм. В связи с этим начали применять: керамзитобетон
для изготовления однослойных панелей наружных стен.
Освоение технологии керамзитопенобетонных панелей на
этом комбинате было осуществлено без значительных затрат
средств на реконструкцию цеха, так как, во-первых, не потре­
бовалось дробильно-сортировочное хозяйство для дробления
керамзитового гравия на песок и, во-вторых, теплотехнические
показатели керамзитопенобетона с объемным весом 900
950 кг/м3 позволили не изменять толщины панелей и приме­
нить имеющиеся формы.
комбинате одВнедрение на указанном домостроительном
.I
нослойных панелей наружных стен из керамзитопенобетона с
77
объемным весом 900—950 кг/м3 взамен двухслойных позволидефицитного плотного щебня, приблизительно на 37% уменьшить затраты труда, ссократить общую продолжительность изготовления панелей на 8— 10 ч.
улучшить их теплозащитные свойства, уменьшить расход ар­
матурной стали на 25% и снизить расход цемента на 20%.
Опыт производства стеновых керамзитопенобетонных пане­
лей в г. Ижевске показал, что для изготовления их совсем не
требуется керамзитовый песок, а керамзитового гравия расхо­
дуется всего 1,1 ж3 на 1 м3 бетона и, несмотря на это, бетон в
панелях имеет слитную структуру, Достигается это простым
способом: предварительно приготовленную пену вводят в беспесчаную керамзитобетонную емеСь при перемешивании ее в
смесителе принудительного действия.
На Ижевском комбинате подсчитано, что годовая экономия
от внедрения однослойных панелей взамен двухслойных составила 107 тыс. руб. Как видно из данных табл. 30, переход на
изготовление панелей из керамзитопенобетона вместо обычно­
го плотного 'керамзитобетона дает возможность получить эко­
номию средств только лишь на сокращении затрат материалов
на изготовление 1 м3 бетона в размере 2 р. 60 к. (при средне­
союзной цене керамзита 6 р уб /м 3).
А
Таблица
Экономическая эффективность в результате замены
керамзитобетона керамзитопенобетоном
Керамзитобетон
Наименование затрат
Керамзитовый гравий в ж3
Цемент М500 в т
Пенообразователь
(клееканифоль­
ный) в л
Дополнительная зарплата на дроб­
ление и рассев песка в руб.
расход
материала
1 .7
0 ,2 3
' Г/w
.
---
сумма
в руб.
Керамзитопенобетон
расход
материала
сумма
в руб.
10— 20
3—29
и
0 ,2 7
6 —60
3— 86
—
1 ,8
0— 83
0— 41
30
—
Дополнительные капиталовложения, связанные с перестрой­
кой производства, являются минимальными и составляют 5—
10 коп. на 1 мъ смеси (установка дополнительных баков и на­
сосов для приготовления пены).
При переводе хотя бы половины всего производства ограж­
дающих конструкций из керамзитобетона на изготовление их
из керамзитопенобетона только в жилйщном строительстве
можно получить экономический эффект порядка 3 млн. руб.
При этом благодаря меньшему расходу керамзита для изготов­
ления 1 м3 конструкций из керамзитопенобетона по сравнению
с керамзитобетоном, появляется возможность высвободить
для нужд народного хозяйства 0,7 »млн. керамзита, что в пере78
IЯШ
счете на новое строительство мощностей для его nP0H3B°« cJ®*
даст дополнительно еще около 5 млн. руб. экономии._
образом широкое применение керамзитопенобетона в практике
жилищного и гражданского строительства для Щ ЯШ т в
сто хотя бы ПОЛ'ОВИНЫ запланированного объема производства
керамзитобетона без изменения габаритов ограждающих кон­
струкций обеспечит получение экономического эффекта д
8 млн. руб. в год.
., I
Учитывая возможности уменьшения толщины ограждении
при применении керамзитопенобетона взамен обычного керам­
зитобетона плотной структуры (благодаря уменьшению объем­
ного веса), экономический эффект может быть еще большим.
Как
показали
лабораторные
исследования НИИЖ Б,
ЦНИИЭП жилища и ВНИИЖелезобетона, а также заводской
опыт, применение керамзитопенобетона дает возможность пе­
рейти от горизонтальных форм к наиболее прогрессивной тех­
нологии формования изделий в вертикальных кассетных фор­
мах Это позволит получить не только панели лучшего качества
(более точные размеры, ровные поверхности без облицовочных
слоев и т. д.), но и еще больший технико-экономическии эф­
фект. Расчеты показывают, что применение кассетной техноло­
гии изготовления однослойных панелей наружных стен жйлых
и промышленных зданий дает возможность увеличить^ съем го­
товой продукции с тех же производственных площадей пример­
но в 2 раза. Так, применение керамзитопенобетона взамен обыч­
ного керамзитобетона и кассетных форм вместо горизонталь­
ных позволило Чимкентскому заводу железобетонных изделии
в короткий срок изготовить свыше 5000 стеновых панелей из
керамзитопенобетона. По предварительным подсчетам, основан­
ным на опыте работы этого завода в течение 8 мес., в резуль­
тате внедрения керамзитопенобетона сэкономлено свыше 30тыс.
РУб.
По сравнению с ячеистыми бетонами поризованные легкие
бетоны обладают следующими достоинствами:
прочность и модуль упругости при одинаковом ооъемном
весе в 1,2— 1,3 раза больше (при применении наиболее легких
пористых заполнителей);
расход вяжущих и тонкодисперсного кремнеземистого ком­
понента меньше в 2—2,5 раза;
морозостойкость более высокая;
водопоглощение приблизительно на 30 /о меньше,
усадочные деформации меньше в 3—6 раз.
Поэтому на ряде заводов газобетонных, пенобетонных и пе­
носиликатных изделий в тех случаях, когда качество местного
сырья и ряд других факторов обусловливают недостаточную
прочность и трещиностойкость изделий, большую их усадку и
недостаточную морозостойкость, может оказаться экономически
целесообразным вводить в ячеистый бетон крупные пористые
79
заполнителя. Так, на Ступинском м к ц е ячеистого бетона ер*
у ч к ш НИИ Ж Б освоено производство стеновых в і ш е і из
гаэосмлмката с д о б азх о і аг лооо ротового щебня в количестве з а
0,4 мг на 1 чъ готового бетояа. В результате ваедекня аглояэрмта в газозолоемдикат влажность изделий после автокдавноД
обработюі смйЗЕ,іаск с 35 до 20-^23% . При этом значительно
см рати дось ш&яящкШШ
от трещим, образующихся в яро*
лессе автоклавной обработки.
'
В г. Ухте осамяю проимодетшо стеновых панелей из f a s t i ,
ток дів ш го газозолобетона с добавкой керамзитового гравия.
Благодаря содержанию керамзита в составе газозол обегона
значительно уменьшалась его усадка н увеличилась трешижн
стойкость изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Б а р а н о в А. Т. Пенобетон и пеносиликат. Промстройиздат, М.,
1966.
'Г01Щ Ж І
2. Б р ю ш к о в А. А. Газо- и пенобетоны, М., 1931.
о В а г а н о в А. И. Керамзитобетон. Госстройиздат, М.— Л., 1954.
4. В о р о б ь е в В. А., П о п о в Л. Н. Легкий бетон из обычного пес­
ка. «Строительная газета», 1958, Nb 112/632.
5. Временные технические указания по изготовлению изделий из безавтоклавного золопенобетона и эолобетона. Гоостройиздат, М., 1958.
6. Временные технические условия по изготовлению однослойных па­
нелей наружных стен из пенотермозитабетона для домов серии 1-480 (ВСТУ
71-04-2/22). СНХ, ЮЖНИИ, Днепропетровск, 1962.
7. Г е р ш б е . р г О. А. Технология бетонных и железобетонных изделий.
Промстройиздат, 1957.
8. Г о р д о н С. С. Влияіние свойств заполнителей на прочность бетона
сборных изделий и расход цемента. «Бетон и железобетон», 1958, Ms 6.
9. Г р а ф О. Газобетон, пенобетон, легкий бетон. Штутгарт, 1949.
10. Г у л ем и н Э. М., Ш у с т е р Р. Л., С а в и н В. И. Стеновые па­
нели из керамзитопенобетона. «Строительные материалы», 1964, № 2.
111. Д о в ж и к В. Г., К а й с е ір Л. А. Конструктивно-теплоизоляцион­
ный керамзитобетон в крупнопанельном домостроении. Стройиздат, 1964.
112. Д у б е н е ц к и й
К. Н. Высокопористые легкие бетоны. «Бюллетень
строительной техники», М., 1956, | р 3.
13. Д у б е н е ц к и й К. Н. Высокапористый легкий бетон. Изд-во Ле­
нинградского Дома научно-технической пропаганды, 1956.
14. Ж о д з и ш с к и й И. Л. Некоторые пути развития крупнопанель­
ного строительства из ячеистых бетонов. Крупнопанельное и крупноблоч­
ное строительство в СССР, Госстройиздат, М., 1958.
15. Инструкция по производству и применению крупноразмерных изделий
из без автоклавного ячеистого золобетана. НИИЖБ, Госстройиздат, 1961.
16. Инструкция по изготовлению легких бетонов на искусственных пори­
стых заполнителях с поризованным цементным камнем. НИИЖБ, Стройиз­
дат, 1961.
17. И ц к о в и ч С. М. Новый ©ид легкого бетона. Сборник статей
НИИСМ БССР, вып. 2, Минск, 1961.
18. К е в е ш П. Д., Б е з р я д и н И. Ф. Технология и свойства керам­
зитопенобетона. «Строительные материалы», 1961, № 8.
19. К и с е л е в Д . П. Поризоваінные легкие бетоны. Сборник статей
«Производство легких заполнителей и бетонов на их основе». Изд-во МВСС
и ПО БССР, 1963.
20. К и с е л е в Д. П., С о л о д у х и н И. А., М и р о н о в А. А., Г о л ь дб е р г Г. С. Промышленный выпуск ограждающих конструкций из керамзи­
топенобетона. «Строительные материалы», 1965, № 2.
21. К и с е л е в Д . П. Бетоны на лористых заполнителях с поризован­
ным цементным камнем. Автореферат диссертации, 1963.
22. К и с е л е в Д. П., К у д р я в ц е в А. А., С о л о д у х и н И. А. Из
керамзитопенобетона. «На стройках России», 1965, № 3.
23. К р а с н и ч е н к о С. В. и др. Пенобетоны из шлаков и горелых
пород. «Строительная промышленность», 1955, № 2.
24. К р и в - и ц к и й М. Я-, В о л о с о в Н. С Заводское изготовление из­
делий из пенобетона и пеносиликата. Промстройиздат, М., 1958.
25. Крупнопанельное и крупноблочное строительство в СССР. Госстрой­
издат, М., 1958.
26. К у д р я ш е в И. Т., К у п р и я н о в В. А. Ячеистые бетоны. Госстройиадат, М., 1959.
27. К у д р я ш е в И. Т. О некоторых технологических факторах изготов­
ления крупноразмерных изделий из автоклавного газо- и пенобетона. «Стро­
ительные материалы», 1959, № 3.
81
28. М а к с и м о в с к и й Н. П. Опыт применения шлакобетона в сборном
строительстве. Госстройиздат, М., 1955.
29. М а л ю г и н В. И. Экономика применения сборного железобетона в
строительстве. Госстройиздат, М., 1962.
30. О д и н ц о в Б. Н., Б е л и к о в а М. С. Газобетонные изделия на из*
вестково-шлаковом вяжущем. «Строительные материалы», 1959, Л® 4.
31. П е л е п е н к о О., Л е б е д е © А. Вода в ученой ступе. «Строитель­
ная газета», 1962, № 12, (4006).
л
32. П о п о в Н. А. Новые виды легких бетонов. М., 1939.
33. П о п о в Н. А., К и с е л е в Д . П. Бетоны на пористых заполнителях
с поризованным цементным камнем. «Известия высших учебных заведений,
строительство и архитектура», Новосибирск, 1960, № 4.
34. П о п о в Н, А., К и с е л е в Д . П. Легкие бетоны с поризованным
цементирующим. Институт научной тшформации по строительству и архи­
тектуре, 1960.
1
35. П о п о в Н. А. Пути повышения технико-экономической эффективно­
сти (Применения легких бетонов. «Бетон и железобетон», 1956, № 4.
36. П о п о в Н. А. и др. Подбор состава легких бетонов на искусствен­
ных пористых заполнителях, Госстройиздат, М., 1962.
37. П о п о в Н. А. Производственные факторы прочности легких бето­
нов. Госстройиздат, М., 1933.
38. Р е б и н д е р П. А. Физико-химические основы производства пенобетонов. Известия АН СССР, 1937, № 4.
39. Р о з е н ф е л ь д Л. М. Автоклавный пеношлакобетон. Госстройиз­
дат, 1958.
г .;
г.: 1'М
40. Сборник статей под ред. проф. Н. А. Попова. Легкие бетоны на по­
ристых заполнителях. Госстройиздат, М., 1957.
41. Сборник № 15 «Труды кафедры строительных материалов» под ред.
Н. А. Попова МИСИ им. В. В. Куйбышева, М., 1957.
42. С к р а м т а е в Б. Г. Теория прочности бетона и новые виды бетонов.
Государственное научно-техническое издательство Украины, Харьков, 1934.
43. С к р а м т а е в Б. Г. Исследование прочности бетона и пластичности
бетонной смеси. Реферат диссертации, М., 1936.
44. С о р о к е р В. И. Плаютифицироваінные бетоны и растворы. Госстрой­
издат, М., 1953.
45. С о р о к е р В. И., П о п о в А. Н. Цементы и тонкомолотые добав­
ки построечного изготовления. Машстройиздат, 1950.
46. С у р о в ц е в В. В. Золы и шлаки подмосковных углей как сырье
для строительных материалов. Госстройиздат, 1932.
47. Т е р е щ е н к о В. А., Н е к л ю д о в а Г. А. Крупные стеновые блоки
из пеноактивизированного пемзобетона. Сборник трудов «Шлаковые запол­
нители и бетоны на их основе», Харьковское областное издательство, 1958.
48. Технические условия на изготовление сборных изделий из автоклав­
ных ячеистых бетонов. Госстройиздат, М., 1959.
49. Ф о р м с к а я О. П. Некоторые пути улучшения свойств легких бето­
нов. ЛИСИ, «Строительные материалы». Доклады на XIX научной конфе­
ренции, Ленинград, 1961.
50. Ф р а й ф е л ь д Э. Е. Легкие бетоны на пластифицированных песках
и растворах. «Шлаковые заполнители и бетоны на их основе», Харьковское
областное издательство, 1958.
51. Ф р е н к е л ь И. М. Бетон сборных железобетонных конструкций.
Издательство общества по распространению политических и научных зна­
ний, М., 1958.
I
52. Ф р е н к е л ь И. М. Технологические основы и расчет состава бетона.
Госстройиздат, 1961.
53. Я м б о р Я. Пенобетон на легком крупнозернистом заполнителе,
«Stavivo» № 10, 1959.
54. J a m b о г J. Neantoklovovany penobeton slahkon hrubo-zrnnov vyplndu.
nove vyskumy V Stavebnicteve, vydavatelstvo slavenskej Akademie vied, Bratis­
lava, 1960.
ОГЛАВЛЕНИЕ
.
П р е д и с л о в и е ..................................................................................................................
В в е д е н и е ..........................................................................................................................
V
Стр.
3
4
Глава I
Влияние технологических факторов на объемный вес и прочность
поризованных легких бетонов
1.
2.
3.
4.
5.
Характеристика м а т е р и а л о в ...................................................................................—
Влияние способов поризации цементного к а м н я .........................................И
Влияние зернового состава и влажности пористых заполнителей .
15
Влияние расхода в о д ы .............................................................................................16
Влияние свойств заполнителе*», поризованного цементного камня и
их количества в іб е т о н е ............................................................................................ 18
6. Влияние вида теплювлажносггной о б р а б о т к и ........................................... ........24
7. Рекомендации по изготовлению и подбору состава легких бетонов,
поризованных пеной ................................................................................................... —
Глава II
*
'
Свойства поризованных легких бетонов
1. Прочность и объемный вес . .......................................................................
2. Прочность на р а с т я ж е н и е ................................................................................
3. Модуль упругости. Коэффициент П у а о с о н а ............................................
4. Предельная сжетмаехмость и р а с т я ж и м о с т ь .............................................
5. Усадка, водопоглощение и в л а г о о т д а ч а .....................................................
6. П о л з у ч е с т ь ..............................................................................................................
7. Морозостойкость и стойкость при увлажнении и высушивании . .
8. П ароп рош щ аем ость.............................................................................................
9. Т еплопроводность.................................................................................................
10. О гн естой к ость ....................................................................................... .....
11. Сцепление с а р м а т у р о й ................................................................................
—
31
32
34
35
38
39
40
43
—
45
Глава III
Производство крупных панелей и блоков из керамзитопенобетона
1.
2.
3.
4.
Наружные стеновые панели для жилых домов серии 1-335 . . .
Стеновые панели для отапливаемых промышленных зданий . . .
Панели совмещенных вентилируемых крыш жилых зданий . . .
Стеновые блоки для общественных з д а н и й ............................................
48
54
63
68
Глава IV
Особенности расчета и проектирования конструкций
913 поризованных легких бетонов
1. Основные характеристики м а т е р и а л о в .............................................................. 70
2. Основные расчетные п о л о ж е н и я .................................................................. ....... 72
3. Особенности коиструирования и защиты конструкций от увлажне­
ния , ......................................................................................................... . . .
74
Ч
Глава V
Технико-экономические показатели изделий из поризованных
легких бетонов
Литература
................................................................................................. .....
81
Госстрой СССР
Научно-исследовательский институт
бетона и железобетона
НИИЖБ
П О РИ ЗО ВАН Н Ы Е Л Е Г К И Е БЕТО Н Ы
*:
^ : . "*'Г- -
:_:v;
* » *
.Д,
'
Щ' :л:
-J
Й ": / ; ■ / а-
Страйиздат
Москва , Третьяковский проезд, д. 1
*
Редактор издательства М. Н. К у з н е ц о в а
Технический редактор В. Д . П а в л о в а
Корректор И. В. Б о ш н я к о в и ч
Сдано в набор 18/111—1966 г. Подписано к печати 11/V—1966 г.
Т-07225
Бумага 60 x 901/«*
2,625 бум. л.
5,25 печ. л. (уч.-изд. 5.21 л.)
Тираж 4500 экз. Изд. Ns V I11—9819. Зак. Л’? 146 Цена 26 коп.
Подольская типография Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР
г. Подольск, ул. Кирова, д. 25.
Лг
*- *-
ОПЕЧАТКИ
Стра­
ница
3
Напечатано
Следует читать
Главы I и II написаны
Д . П. Киселевым, глава
V — А. А. Кудрявцевым, а
главы III, IV и VI подго­
товлены авторами совместно
Глава I написана
Д . П. Киселевым, глава
IV — А. А. Кудрявцевым,
а главы II, III и V
подготовлены совместно
1-я снизу
над табл. 7
при расходе
при расходе 1 я 3
i l -я сверху
из табл. 13
из табл. 12
6-я снизу
табл, 12
табл. 7
горючих
горячих
5-я снизу
СНиП II-13Л-62
СНиП ІІ-В.І-62
Табл. 19, ко­
лонки 5 и 6
слева, 1-я
строка снизу
в т
в кг
15-я снизу
направлении, колонн,
величина
направлении, величина
Строка
7—9-я снизу
Ъ-я снизу
53
57
68
Т?*л. 24, ко­
ня 6 слева
_м*_
К
А1*
Ми
Зак. 146
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
6 277 Кб
Теги
porizovannie, kiseleva, legkie, beton, 3580
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа