КЕРАМЗИТОВЫЙ ГРАВИЙ ДЛЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА —
Одной из актуальных проблем является в настоящее время производство высокопрочных бетонов на керамзитовом гравии. Известно, что далеко не всякий керамзитовый гравий пригоден для таких целей. Вместе с тем требования к гравию для высокопрочного бетона не разработаны. Чтобы определить их, в лаборатории пористых заполнителей ВНИИСТРОМа проведены исследования, результаты которых изложены ниже.
С целью исключить влияние на прочность бетона других факторов, помимо прочности заполнителя, была изготовлена и испытана серия бетонных образцов на керамзитовом гравии, разделенном в сепараторе с кипящим слоем на партии разного объемного веса и прочности.
Объем межзерновых пустот для полученных партий керамзита был одинаковым (— 47%), так же как и форма зерен и характер их поверхности. В то же время керамзиты отличались друг от друга по объемному насыпному весу в 1,9 раза, а по прочности, что особенно важно, — в 4 раза.
Далее, на керамзите разной прочности и объемного веса и керамзитовом песке (полученном дроблением керамзитового гравия того же объемного веса) были изготовлены бетонные образцы и выявлена прочность бетона при заданных расходах цемента.
Бетонные смеси готовились постоянного зернового состава керамзита (в % по объему); фракция до 1,2 ли—15; 1,2—5 лл — 20; 5—10 мм — 27 и 10—20 лл — 38 и разным расходом портландцемента марки 400. Образцы уплотняли на виброплощадке (частота колебаний 2800, амплитуда колебаний 0.75 лл. продолжительность вибрирования 30 сек). На поверхность образцов укладывали груз 50 г/сл2. Образцы твердели в пропарочной камере по режиму 2+12+3 ч при температуре около 100°С.
Результаты испытания бетонных образцов, приведенные в табл. 1, указывают на наличие взаимозависимости прочностей заполнителя и бетона.
Нами были также исследованы в бетоне промышленные партии керамзита пяти заводов с объемным насыпным весом от 250 до 750 кг/м3 и прочностью при сдавливании в цилиндре (по ГОСТ 9758—61) от 16 до 140 кг/см2 (табл. 2).
Чтобы установить экономически допустимые расходы цемента для высокопрочных керамзитобетонов разных марок рассмотрим некоторые действующие нормы расхода портландцемента (в кг на I MS бетона) для обычного бетона и керамзитобетона (табл. 3).
Из табл. 3 вытекает, что действующие нормы расхода портландцемента для высокопрочного керамзитобетона (СН 199—61) находятся на том же уровне, что и фактические нормы для обычного бетона на предприятиях Москвы. Это слишком жесткие нормы. Они предусматривают расход цемента для керамзнтобетона на 7—15% больше по сравнению с обычным бетоном той же прочности и подвижности. В действующих нормах Мосгорисполкома эта разница более существенна. Так, например, нормы расхода цемента марки 400 на I м3 бетона марки 100 на предприятиях Москвы составляют для тяжелого бетона.
Результаты испытаний бетона на промышленных партиях керамзита при расходе цемента около 450 кг на 1 м- бетона (табл. 2) показывают, что высокопрочные бетоны получены на керамзита с четырех заводов (за исключением первого). Керамзиты I и II заводов имели почти одинаковую прочность, но дали разную прочность бетона. Аналогичное явление наблюдается также при сопоставлении керамзитов III и IV заводов.
Следовательно, наблюдается некоторое отклонение показателен от средних величин. Если учесть степень разброса показателей и наметить область, в пределах которой ложатся на графике точки взаимозависимости прочностей заполнителя и бетона (рис. 2) можно сделать конкретные выводи. Так, например, при расходе портландцемента марки 400 в количестве 450 кг на 1 м3 бетона из керамзита прочностью 12— 16 кг/с.«2 не всегда можно получить бетон марки 200. Если же прочность керамзита 26 кг/м2 и выше, то прн указанном расходе цемента может быть получен керамзитобетон этой марки.
Предусмотренные в ГОСТ 9759—61 требования к Керамзитовому гравию по прочности (до 40 кг/см3) ниже требований, приведенных в табл. 5.
Поэтому в дальнейшем желательно разработать специальный ГОСТ на керамзитовый гравий для высокопрочного бетона. Для легких высокопрочных бетонов следует рекомендовать керамзит марок 500. 600, 800 и 1000.
Номограммы, характеризующие зависимость расхода цемента от зернового состава заполнителей для бетонных образцов с пределом прочности при сжатии в 200 к г/см2 и более, использованы для построения графика функциональной взаимозависимости максимальной прочности бетона и расхода портландцемента (рис. 3). На этом же графике построены кривые норм расхода цемента для бетонов различных марок. Пересечение кривых фактического расхода цемента с кривыми норм расхода цемента характеризует предельную прочность бетона, которая может быть получена на данном заполнителе при приемлемых (в пределах норм) расходах портландцемента Точки пересечения кривых перенесены на график (рис. 4), характеризующий взаимозависимость меж ту прочностью керамзита и возможной максимальной прочностью керамзитобетона при нормативном расходе цемента. На графике построены две кривые с соответствующими им областями разброса показателей: нижняя кривая по нормам pacxoдa цемента для обычного бетона. утвержденным Мосгорисполкомом (табл. 3), верхняя — по принятым нами нормам для керамзитобетона (табл. 4).
Для получения высокопрочного бетона с расходами портландцемента, указанными в табл. 4. необходимо, чтобы керамзитовый гравии удовлетворял следующим требованиям по прочности (табл. 5).
Данные, приведенные в табл. 5, позволяют выработать и ориентировочные (менее точные, но зато более простые) требования к керамзитовому гравию для высокопрочного бетона: без технического и экономического обоснования может применяться керамзитовый гравий, прочность которого составляет не менее 20% от проектной марки бетона; применение керамзитового гравия прочностью в пределах 10—20% от марки бетона требует обязательно.