Строительство и архитектура/4 Современные строительные материалы

к.т.н. доцент Бакиров К.К.,

Казахский технический нацональный университет имени К.И.Сатпаева, Казахстан

КЕРАМЗИТОБЕТОН НА БЕЗЦЕМЕНТНОМВЯЖУЩЕМ

В целях использования отходов фосфорной промышленности на юге Казахстана для производства строительных материалов в АлматинскомНИИстромпроекте [1,2] разработаны и получены бетоны на основе фосфорных шлаков.В этих бетонах используется новое гидравлическое вяжущее, названное шлакощелочным. Его получают путем затворения тонкомолотого гранулированного электротермофосфорного шлака натрием жидким стеклом с кремнеземистым модулем от 0,1 до 2.0. Таким образом эти бетоны являются разновидностью сравнительно новых шлакощелочных бетонов [3] и отличаются повышенной морозостойкостью, быстрым нарастанием прочности в ранние сроки, превосходят по сульфатосойкости бетоны на специальном сульфатостойком цементе. В связи с этомпроведены исследования прочностных и деформативных свойств керамзитобетона на шлакощелочным вяжущем. Опытные образцы в виде призм с размерами 15х15х60 (см) и кубов с гранями по 15 смбыли изготовлены из бетона различных составов естественного твердения. Натриевое жидкое стекло с кремнеземистым модулем 1,8 и исходной плотностью 1,3 т/см³. При этом расход воды составил 0,1 л на 1 л исходного жидкого стекла. Для полученных бетонов стеклошлаковое отношение (отношение жидкого стекла к молотому шлаку по объему) составляло 0,32 – 0,36.

Составы бетонов приведены в таблице 1.

Результаты испытаний опытных образцов на осевое сжатие показали, что соотношения приземной и кубиковой прочностей и их значения, определенные по формуле (1) близки между собой.

(1)

где ·(1-1,64ν) – класс бетона; ν = 0,135 – коэффициент вариации; среднее значение кубиковой прочности бетона

На рисунке 1 приведены средние значения прочности бетона, полученные по испытаниям 3-4 образцов. Максимальные продольные деформации бетона находились в пределах от 1,6‰ до 2,4‰, а поперечные от 0,3‰ до 0,62‰. При этом с увеличением прочности бетона предельные деформации его тоже возрастали.

Рис. 1. Соотношение призменной и кубиковой прочности

1 – по формуле (1); 2 - опытные

Таблица 1

Расход материалов на 1 м^3 бетона в кг						Объем ный вес кг/м^3	Прочность в МПа
керамзит фракции		песок		фосфор-ный шлак	жид-кое стекло		кубиковая	призменная
5÷10мм	10÷20мм	керам- зитовый	квар-цевый
1	2	3	4	5	6	7	8	9
210 -	- 320	-	190 190	180 180	130 130	1030 1030	2,98 3,02	1,83 2,57
300 -	- 250	- -	190 190	190 190	130 130	1060 1060	4,8 5,31	3,06 3,3
150	360	240	-	190	120	1060	6,75	4,90
150	360	230	-	220	160	1120	8,6	7,42
240 -	- 370	-	290 290	270 270	180 180	1350 1350	9,40 10,88	7,6 7,84
170	410	-	340	250	130	1300	12,9	10,32
270	400	-	240	290	200	1400	14,60	11,05

Определен начальный модуль упругости исследуемого бетона. Экспериментальные данные свидетельствует, что с увеличением объемной массы и прочности бетона Е_б также повышается. Начальный модуль упругости шлакощелочного керамзитобетона, определенный по СНиП 2.03.01-84*превышали опытное его значение в среднем на 40%. Учитывая это различие, в формулу введена корректировка, которая приняла вид:

(2)

Рис. 2. Зависимость начального модуля упругости от его объёмной массы и класса

1 –по СНиП 2.03.01-84*; 2 – по формуле (2); 3 – опытные

Из рисунка 2 видно, что опытные и вычисленные с учетом корректировки значения Е_б имеют удовлетворительную сходимость.

Список литературы

1. Краткие тезисы докладов к научно-практической конференции «Комплексное использование фосфорных шлаков для производства строительных материалов». г.Алматы, 1979.

2. В.М.Бондаренко. Железобетонные и каменные конструкции. М., Высшая школа, 2008.