Анизотропия физико-механических свойств ячеистого бетона в изделиях, изготовляемых способом вертикальной резки

В настоящее время на заводах по производству изделий из ячеистого бетона внедряется резательная технология. Оборудование разработано инстиутом НИПИсиликатобетон и изготовляется на опытном заводе этого института и Васильковском опытно-экспериментальном механическом заводе УССР.

Впервые в отечественной практике на Славутском заводе силикатных стеновых материалов и Нарвском комбината строительных материалов организуйся промышленное изготовление армированных крупноразмерных элементов, получаемых способом вертикальной и массива, для строительства жилых и промышленных зданий. Применение резательной технологии позволяет получать в однотипных формах широкую номенклатуру изделий, снизить энергозатраты, материалов и металлоемкость производства, повысить точность геометрических размеров изделий.

Эффективность резательной технологии повышается с увеличением размеров формуемых массивов, однако при чох увеличивается неоднородность и низотропия свойств ячеистого бетона, но значения предела прочности бетонов. Задача уменьшения анизотропии свойств особенно актуальна для ячеистого бетон а несущих конструкций стен и перекрытии. Вместе с тем количественные исследования анизотропии физико-механических свойств ячеистого бетона изделий, выпускаемых предприятиями, малочисленны. Поэтому представляет интерес оценить величину анизотропии ячеистого бетона изделий, получаемых способом вертикальной резки крупноразмерных массивов, выявить наиболее существенные технологические факторы, влияющие на нее, разработать новые технологические приемы, позволяющие уменьшить анизотропию.

Для оценки величины анизотропии ячеистого бетона в крупноразмерных массивах проведены исследования на мелких стеновых блоках, получаемых способом вертикальной резки на Славутском заводе силикатных стеновых материалов и Нарвском комбинате строительных материалов.

Исследования проводили с помощью молода планирования эксперимента но схеме латинского куба первого порядка размером 3X3X3. Изучали влияние на механическую прочность ячеистого бетона при осевом сжатии и растяжении при раскалывании положения выпиленного образца в массиве (по высоте, ширине и длине), а также направления приложения нагрузки при определении предела прочности, определение прочности ячеистого бетона проводили на образцах-цилиндрах размером 0,1Х0,1 м. Опыты в каждой точке плана эксперимента проводили два раза.

Анизотропию прочностных свойств оценивали по коэффициенту Аа, который определяли как отношение предела прочности перпендикулярно вспучиванию к пределу прочности бетона параллельно вспучипанию. Исследование по схеме латинского куба позволило определить средние значения предела прочности бетона в трех взаимно перпендикулярных направлениях и оценить изменение средней величины Аа по геометрическим параметрам массива, а также вычислить среднюю величину Аа для всей серии отобранных образцов. Некоторые величины Аа приведены в табл. 1.

Основной причиной увеличения анизотропии прочностных свойств ячеистго бетона на Славутском заводе является раннее начало структурообразования межпорового материала яченстобетонной смеси. Использование в качестве основного компонента вяжущего молотой негашеной извести способствует быстрому разогреву смеси и се схватыванию и течение 10—20 мин. Однако после этого процесс газообразования и рост температуры продолжается, последняя достигает 85—90°С. Все это приводит к росту давления в порах сырца и повышению количества горизонтальных трещин в межпоровых перегородках.

Применение на Нарвском комбинате менее экзотермичного сланцезольного вяжущего приводит к более позднему началу структурообразования и медленному нарастанию пластической прочности и температуры смеси. Для уменьшения потерь тепла формы накрывают специальными колпаками. Процесс схватывания длится 3,5—4 ч, причем после схватывания подъем температуры ие наблюдается.

Лабораторные исследования, проведенные с помощью метода планирования эксперимента по плану Has на сырьевых материалах Славутского завода, показали, что наибольшее влияние на величину анизотропии прочности оказывает скорость и температура гашения известково-песчаного вяжущего, начальная температура смеси, расход алюминиевой пудры, величина водотвердого отношения. Эти же факторы оказывают наибольшее влияние на скорость протекания процессов газоооразования и нарастания прочности смеси.

Известно, что при производстве ячеистых бетонов с помощью газообразующих добавок для получения малодефектной структуры необходимо соответствие процесса газообразования и газовыделения процессу структуроооразования. Для достижения этого соответствия применяют многочисленные способы, суть которых заключается в регулировании кинетики указанных процессов вводом химических добавок, подбором соответствующих параметров смеси и режимов формования, применением упрапляемого процесса вибрации и новых видов газообразователей. Однако отсутствие надежных приборов контроля и управления в производственных УСЛОВИЯХ процессами вспучивания и схватывания ячеистобетонных смесей затрудняет их регулирование.