В. И Стамбулко и В. П. Щегловой проводились исследования, целью которых было выявить, можно ли применять гипсоцементнопуццолановое вяжущее в растворах для кладки, штукатурки и др.
Как известно, для наружных стен и конструкций, подвергающихся увлажнению, марка раствора при каменной кладке должна быть не менее М25…50 (в зависимости от класса зданий). При изготовлении крупных кирпичных блоков целесообразно применять растворы, обеспечивающие быстрое получение транспортировочной прочности этих изделий (не менее 20 кГ/см2). По справочным данным, цементные растворы марок М50-100 через трое суток имеют прочность (твердение при +15°С) 22% от R28, а через 7-суток – 45% от R28. При изготовлении кирпичных блоков на портландцементных растворах для получения прочности порядка 20 кГ/см2, хотя бы через 3 суток, приходится применять растворы марок М75 – М100, что вызывает перерасход цемента.
Возможность применения ГЦПВ в строительных растворах проверялась на вяжущем состава 65 : 25 : 12 (гипс : портландцемент : добавка).
Исследовались растворы составов – от 1:2 до 1:6 (вяжущее : песок) по весу. Образцы размером 7,07х7,07х7,07 см изготовляли в металлических формах (без дна) на кирпиче для отсоса воды пористым основанием. Хранили образцы в закрытой ванне над водой и готовили их из раствора пластичной консистенции.
Подвижность раствора – 9…12 см по конусу СтройЦНИЛа. Для сравнения проверяли гипсовые растворы состава 1:2; 1:4; 1:6 (гипс : песок) по весу при одинаковом В/В соответствующими гипсоцемептнопуццолановыми растворами; при этом заданная подвижность для них, несколько изменялась.
По данным табл. 30, для растворов на чистом гипсе характерна в односуточном возрасте большая прочность, чем для растворов на ГЦПВ соответствующего состава.
Однако в дальнейшем прочность последних, непрерывно возрастая, обгоняет прочность гипсовых.
| Состав вяжущего в % по весу | Осадка конуса в см | Состав раствора по весу | Объёмный вес растворной смеси в кг/м3 | В/В | Предел прочности при сжатии в кГ/см2 через | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| гипс | цемент | трепел | 1 сутки | 7 суток | 28 суток | ||||
| 65 | 23 | 12 | 12 | 1:2 | 2100 | 0,7 | 20 | 32 | 76 |
| 65 | 23 | 12 | 9,5 | 1:3 | 2060 | 0,8 | 15 | 29 | 58 |
| 65 | 23 | 12 | 9,1 | 1:4 | 2150 | 0,9 | 13 | 26 | 51 |
| 65 | 23 | 12 | 9,8 | 1:5 | 2140 | 1 | 11 | 23 | 44 |
| 65 | 23 | 12 | 9,8 | 1:6 | 2120 | 1,1 | 10 | 22 | 39 |
| 100 | -- | -- | 10,5 | 1:2 | 2100 | 0,7 | 25 | 23 | 22 |
| 100 | -- | -- | 7 | 1:4 | 2140 | 0,9 | 22 | 16 | 15 |
| 100 | -- | -- | 6 | 1:6 | 2100 | 1,1 | 10 | 10 | 10 |
ГДП растворы составов 1:2 и 1:4 обеспечивают получение марок М75 и М50 при расходе вяжущего соответственно 570 и 365 кг/м3. Между тем, согласно «Указаниям по подбору состава растворов» ориентировочный расход цемента марки М300 для указанных выше марок составляет соответственно 350 и 250 кг на 1м3 из раствора. Важно учесть и другое обстоятельство: прочность цементных растворов к 3 суткам достигает примерно 22% 28-суточной, а прочность ГЦП растворов в односуточном возрасте превысила 25% 28-суточной прочности и‚ таким образом, значительно превосходит рост прочности цементных растворов.
ГЦП растворы обладают хорошей водоудерживающей способностью и удобоукладываемостью, их можно применять вместо смешанных цементных растворов как для кладки, так и для штукатурки в помещениях, относящихся к группе влажных. Ускоренный рост прочности этих растворов в начальные сроки твердения дает возможность быстрее осуществлять последующие операции, особенно при кладке кирпичных блоков и штукатурке.
Дальнейшие исследования (А. В. Ферронская, Г. Ф. Михайлова) были направлены на изучение возможности получения мелкозернистых растворов (бетонов), необходимых для изготовления тонкостенных конструкций, на основе ГЦП и ГШЦП вяжущих повышенной прочности. При этом были взяты составы смешанных вяжущих – З, 4, 6 и 7 (см. Табл. 24). Использовали речной песок с МКР = 1,9. Образцы размером 7,07х7‚07х7‚07 см изготовляли из бетона состава от 1:1 до 1:5 (вяжущее : песок) по весу.
Чтобы изучить влияние режима уплотнения мелкозернистого бетона на его основные свойства, изготовляли образцы из раствора 1:3 по весу при режимах виброуплотнения 30 и 60 сек без пригруза и с пригрузом (величина пригруза 50 Г/см2).
Результаты, приведенные на рис. 17, показывают, что с уменьшением водовяжущего отношения прочность образцов увеличивается на 10…15% как при вибрации без пригруза, так и с пригрузом. Прочность образцов, изготовленных с виброуплотнением 30 сек с пригрузом, а также с уплотнением 60 сек без пригруза, оказалась примерно одинаковой.
Это дало основание в дальнейших исследованиях принять только один режим виброуплотнения 60 сек без пригруза.
Зависимость основных физико-механических свойств мелкозернистых бетонов от состава бетона при данном режиме виброуплотнения показана на рис. 18.
| Состав вяжущего в % по весу | Состав мелкозернистого бетона выжущее:песок (по весу) | Марка мелкозернистого бетона при жесткости 60 сек | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ангидрит | высокопрочный гипс | клинкер | шлак | трепел | ||
| 50 | -- | 30 | -- | 20 | 1:1 | 275 |
| 1:2 | 250 | |||||
| 1:3 | 200 | |||||
| 1:5 | 125 | |||||
| -- | 50 | 30 | -- | 20 | 1:1 | 300 |
| 1:2 | 275 | |||||
| 1:3 | 250 | |||||
| 1:5 | 150 | |||||
Из результатов опытов следует, что с изменением расхода вяжущего от 350 до 600 кг/м3 увеличивается прочность мелкозернистого бетона от 150 до 320 кГ/см2.
При этом прочность образцов на специальных составах ГЦПВ и ГШЦПВ к 7 суткам составляет 60…75% прочности бетона при комбинированном хранении в возрасте 28 суток.
Результаты испытаний показывают, что на основе ГЦПВ и ГШЦПВ повышенной прочности можно получать мелкозернистые бетоны марок от М150 до М300 при составах бетона 1:5 – 1:1 (вяжущее : песок) по весу (табл. 31, рис. 18).