Свойства легкого бетона на трепельном гравии
Трепельный гравий— искусственный пористый заполнитель, получаемый путем обжига кремнистых осадочных пород типа трепелов, диатомитов, опок во вращающихся печах.
Впервые в г. Орле управление Орелстрой освоило промышленное производство трепельного гравия. Технологическая линия включает двухвальную глиномешалку, дырчатые вальцы для приготовления гранул, сушильный барабан и вращающуюся печь для обжига заполнителя. Обжиг гранул производится при температуре 1200—1300° С. При охлаждении получается искусственный пористый заполнитель в виде гранул с шероховатой оболочкой размерами от 0 до 20 мм. Межзерновая пустотность гравия фракции 10—20 мм составляет 34—39%, коэффициент формы зерен изменяется от 1,27 до 1,36, водопоглощеиие через 48 ч. по массе 24,5%. Прочность гранул в стандартном цилиндре — 45—80 кгс/см2 при объемной насыпной массе гравия 700—900 кг/м3. Морозостойкость трепельного гравия, оцениваемая по потере массы после замораживания через 35 циклов, составила 4%.
При обжиге кроме крупного заполнителя получается пористый песок (900—1000 кг/м3) в количестве 35— 40% общего объема обожженного материала.
Прочность при сжатии бетона на трепельном гравии в зависимости от расхода цемента и состава бетона колеблется от 100 до 500 кгс/см2. Бетон на трепельном гравии наиболее целесообразно применять для конструктивных легких бетонов марок М 200—500. Объемная масса такого бетона в сухом состоянии изменяется в пределах (10—50%)- Теоретические значения, вычисленные по методике, также существенно отличаются от опытных данных. Это свидетельствует о том, что методика расчета ширины раскрытия наклонных трещин нуждается в дальнейшем усовершенствовании.
Анализ процесса образования и развития трещин в пролетах «среза» балки ЖС1 с pi=0,25 и pi=0,36% показал, что процент поперечного армирования оказывает существенное влияние на характер их роста. В левом пролете среза (ом. рис. 1) трещины развивались более интенсивно и на всех этапах загружения их ширина была в среднем в 1,5 раза больше, чем в правом пролете, а при нагрузках, близких к разрушению, эта разница оказалась еще значительнее. Варьирование диаметра и шага хомутов при постоянном проценте поперечного армирования вносит изменения в характер развития наклонных трещин — с уменьшением шага н диаметра хомутов наблюдается некоторое снижение ширины раскрытия трещин и расстояния между ними.
Результаты статических испытаний балки ЖСЗ показали, что процесс трещи новобразования в ней протекал почти так же, как в балках ЖС1 и ЖС2. Однако в зоне среза с вертикальными и наклонными стержнями наблюдается более интенсивное развитие трещин, чем в зоне, армированной только наклонными стержнями (при нагрузке 18 т максимальная их ширина в правом пролете примерно на 40% меньше, чем в левом). Это свидетельствует о том, что наклонная арматура более эффективна, чем вертикальная.
Динамические испытания балки ЖСЗ показали, что пульсирующая нагрузка оказывает существенное влияние на развитие трещин и работу конструкции в целом, причем наибольшее влияние она оказывает в начальный период испытания. После 1000 циклов ширина раскрытия наклонных трещин увеличилась в среднем в 1,5 раза, а дальнейшее действие нагрузки не привело к значительным изменениям. Динамическая нагрузка вызвала большее раскрытие трещин в пролетах «среза», чем в зоне чистого изгиба, и уменьшила несущую способность балки ЖСЗ примерно на 11,7%.
Выводы
Методика СНнП II-21-75 позволяет более точно определять ширину раскрытия наклонных трещин. Увеличение количества поперечной арматуры и уменьшение ее диаметра и шага повышают трещиностонкость железобетонных элементов по наклонным сечениям. Динамическая нагрузка увеличивает ширину раскрытия трещин.