БЕТОНЫ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ НА ОСНОВЕ ГИПСОЦЕМЕНТНОПУЦЦОЛАНОВОГО ВЯЖУЩЕГО —
Гипсоцементнопуццолановые вяжущие и бетоны на их основе, предложенные А. В. Волжеиским, находят в последнее время все большее применение. Однако недостаточный выпуск высокопрочного гипса значительно затрудняет получение таких бетонов марок 200— ЭТО, необходимых для производства несущих железобетонных конструкций.
Использование смесей повышенной жесткости или увеличение расхода ГЦПВ приводит к существенному сокращению и без того коротких сроков схватывания.
Вакуумирование свежеуложенного бетона, после обычных методов укладки и уплотнения смесей позволяет /применять подвижные и даже литые смеси. В результате вакуумной обработки из смеси удаляется значительная часть свободной (лишней для процессов гидратации) воды и смесь при этом дополнительно уплотняется физическими (капиллярное обжатие) и механическими силами, развивающимися в процессе вакуумирования.
При благоприятном режиме вакуумирования отвердевший бетон по прочности деформативным характерпстикам и плотности соответствует невакуумированному бетону, полученному из жестких смесей. Наибольшая эффективность достигается, если объем извлекаемой воды соответствует объему уплотнения бетона. Всякий дальнейший отсос ее без соответствующего уплотнения бетона вреден и снижает преимущества вакуумбетона. В висимостм от состава, структуры и начального В/Ц для каждой смеси имеется оптимальное значение ВЩ после вакуумирования, при котором прочность и другие качественные характеристики будут наилучшими.
Исследования МИСИ им. В. В. Куйбышева показали, что наиболее целесообразно вакуумировать песчаные и другие мелкозернистые бетоны с большой начальной водопотребностью смеси, в том числе и бетоны на основе ГЦПВ.
В табл. 1 приведены данные прочности при сжатии мелкозернистых (песчаных) бетонов на ГЦПВ и их водостойкости, характеризуемой коэффициентом размягчения Кр (отношение прочности в водонасыщенном состоянии в возрасте 28 сут. к прочности при комбинированном храпении).
Прочность при сжатии мелкозернистых вакуумированных бетонов на основе ГЦПВ в возрасте 28 сут. для всех исследованных составов и принятых значении В/В превышает прочность контрольных не вакуумированных бетонов в 1,5— 2 раза.
Подтверждается возможность получения бетонов марки 300 при расходе вя
Наибольшая прочность вакуумированных бетонов соответствует составу 1 : 3, а не составам с большим расходом цемента (1:1 и 1:2). Это можно объяснить тем, что эффект вакуумирования усиливается по мере перехода от бетонов с повышенным содержанием вяжущего к бетонам со средним его содержанием. По-видимому, в процессе вакуумирования происходит частичное схватывание бетона с большим удельным содержанием ГЦПВ п меньшим содержанием заполнителя и дальнейшее извлечение воды из бетонной смеси, а также дополнительное уплотнение смеси затруднено (возможна некоторая деструкция бетона).
Меньший прирост прочности бетонов состава 1:4 является следствием некоторого повышения пористости, из-за чрезмерно большого отсоса воды из смеси без соответствующего этому отсосу уплотнения бетона.
Исследование эффективности вакуумирования бетонов на ГЦПВ с крупным заполнителем НК-20 мм (табл. 2) выявило существенные преимущества вакуумирования. Однако сравнение данных табл 1 и табл. 2 показывает, что эффективность вакуумирования мелкозернистых (песчаных) бетонов выше, чем бетонов с крупным заполнителем. По мере увеличения относительного содержания песка в смеси заполнителей (г = 0,38 до г = 0,5) влияние вакуумирования заметно растет.
Для проверки эффективности вакуумирования бетона на ГЦПВ проведены испытания плиты перекрытия размером 3190ХП90Х120 мм (ПТП-32-12) из песчаного бетона и плиты из бетона с крупным заполнителем под кратковременной и длительной нагрузками. После формования плиты подвергались вакуумированию при разрежении 570—000 мм рт. ст. и длительности вакуумирования—12 мин.
Состав песчаного бетона (па 1 м3): ГЦПВ — 450 кг, песок рядовой — 13о0 кг, вода — 280 л; В/В = 0,62.
Состав бетона с крупным заполнителем: ГЦПВ —450 кг, песок рядовой — 760 кг, щебень известняковый — 760 кг, вода 255 л. Контрольные плиты изготавливались из невакуумированного крупнозернистого бетона из жесткой смеси (В/Ц — 0,45—0,47) с добавкой замедлителя схватывания.
При кратковременной контрольной нагрузке 360 кгс/см2 прогиб плит, изготовленных из песчаного и крупнозернистого бетонов, составлял соответственно 2,4 и 3,2 мм. Первые трещины визуально были отмечены при нагрузке 420 и 480 кге/м2.
Контрольная разрушающая нагрузка 780 кгс/см2 признаков разрушения не выявила. При нагрузке 1480 кгс/м2, создающей полное расчетное напряжение в арматуре, величина прогиба составляла 17,4 я 19,2 мм. После снятия этой нагрузки остаточный прогиб плиты из песчаного бетона равнялся 8,6 мм. Повторное загружение производилось в 22 этапа (по СО кге/м2) до нагрузки 1500 кгс/м2, ширина раскрытия трещин при этом не превышала 0,2 мм.
Разрушения плит из вакуумированного бетона при испытании не достигнуто, хотя фактическая нагрузка в опытах в 2,5 раза превышала нагрузку, указанную в проекте и в 1,7 раза — предельную нагрузку на плиты из невакуумированного бетона того же состава, приготовленного из жесткой бетонной смеси.
Экономическая эффективность применения бетонов на ГЦПВ в случае их вакуумирования достигается исключением из состава бетона крупного заполнителя, отказом от тепловой обработки (оборачиваемость бортоснастки увеличивается более чем в два раза) и за счет более низкой стоимости по сравнению с бетонами на цементе. По данным Владимирского межколхозстрои. где изготовлены опытные плиты, себестоимость мелкозернистого (песчаного) бетона на ГЦПВ на 7,8 руб. ниже по сравнению с себестоимостью бетона на портландцементе.