Бетон в Симферополе
от производителя

+7(978)703-2749
+7(978)703-2769

Исследование морозостойкости керамзитобетона

В ряде исследований была рассмотрена проблема морозостойкости железобетона с учетом изменения и особенностей деформаций бетонов и арматуры при отрицательных температурах. Эти исследования показали наличие значительных деформаций расширения бетона при замораживании и несовпадение его температурных деформаций с деформациями стали, что приводит к снижению долговечности железобетонных конструкций. В ЦНИЛ Главкиевгорстроя были проведены исследования деформаций керамзитобетона при отрицательных температурах.

Для экспериментальных работ были приняты керамзитобетоны трех марок: М75, М150 и М300. Объемная масса керамзитобетонных образцов соответственно составляла 1220, 1320 и 1860 кг/м3. Для приготовления бетона применялись: портландцемент марки М500 Ново-Здолбуновского завода; керамзитовый гравий Керченского завода фракций 5-20 мм объемной массой 480 кг/м3, прочностью 3,9 Мн/м2; для керамзитобетона марки М300 применялся керамзитовый гравий Яворского завода (γ = 560 кг/м3 и прочностью 5,6 Мн/м2); песок керамзитовый и песок речной.

Из керамзитобетона каждой марки формовались призмы размером 10х10х31 см и кубы размером 15х15х15 см. Все образцы пропаривались по режиму 2+5+2 ч при температуре изотермического прогрева 90°, а затем 28 сут. находились в камере нормального хранения. Перед проведением испытаний каждая партия образцов (из бетона одной и той же марки) делилась на три группы. Образцы первой группы высушивались при 100-105°С до постоянной массы, образцы второй группы оставались с влажностью, достигнутой после хранения в камере, а образцы третьей группы насыщались водой под вакуумом. Для сохранения постоянной влажности в процессе испытаний образцы третьей труппы покрывались битумной эмульсией в два слоя.

Параллельно с образцами керамзитобетона для сопоставления испытывались образцы из обычного тяжелого бетона марки М200. Деформации бетонных образцов (база измерений 25 см) измерялись индикаторами часового типа (со смазкой МН-60), а скорость распространения импульсных ультразвуковых волн V – прибором УКВ-1. Измерение деформаций и скорости ультразвука проводилось в морозильной камере при температурном интервале от +20° до -40°С. Отсчеты снимались через каждые 10°. Температура в камере измерялась обычным термометром, а в бетоне – с помощью термопар, заложенных в образцах. Выдержка на каждой температурной ступени составляла около 3 ч.

После измерения температурных деформаций и скорости звука в образцах всех партий (марок) и групп образцы были подвергнуты 35 циклам попеременного замораживания при -10°С и оттаивания в воде при +20°С. Затем по описанной методике были повторены измерения абсолютных деформаций (рис. 1) и скорости ультразвука (рис. 2).

Деформация керамзитобетона

Как видно из графиков, разность между деформациями керамзитобетона и арматуры значительно меньше, чем при испытаниях обычного тяжелого бетона. Это небольшое различие сохраняется и после испытания керамзитобетона на морозостойкость. Несколько большие деформации расширения отмечаются после замораживания для керамзитобетона марки М75; для марки М150 они снижаются, а для керамзитобетона марки М300 зависимость относительной деформации от температуры незначительно отличается от металла.

Изменение скорости ультразвука в керамзитобетоне

Отмеченное различие в деформациях тяжелого и легкого бетонов при замораживании связано с пористой структурой заполнителя в легком бетоне.

Скорость ультразвука в керамзитобетоне при снижении температуры от +20° до 0°, как правило, уменьшается, что может быть объяснено известной температурной зависимостью. По мере дальнейшего охлаждения керамзитобетона скорость ультразвука возрастает вследствие превращения воды в лед, сначала в крупных порах, а затем в тонких капиллярах. Таким образом, измеряя скорость ультразвука можно оценивать степень промерзания бетона. В температурном интервале от -30 до -40° в большинстве случаев прирост скорости ультразвука либо прекращается, либо незначителен, так как основная масса воды уже находится в виде льда. Скорость ультразвука в керамзитобетоне, ниже, чем в тяжелых бетонах той же прочности. Указанное обстоятельство следует учитывать при испытании конструкций из керамзитобетона неразрушающими методами.

Выводы

Проведенная работа показала, что расширение влажного легкого бетона на пористом заполнителе при замораживании значительно меньше, чем тяжелого бетона. Благодаря этому обеспечивается большая морозостойкость конструктивных легких бетонов и более благоприятные условия их совместной работы с арматурой при замораживании.

Ещё не оценен
  • Share