Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




20.05.2019


20.05.2019


19.05.2019


19.05.2019


18.05.2019


18.05.2019


18.05.2019


17.05.2019


16.05.2019


14.05.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Износостойкость шлакощелочного бетона

Износостойкость шлакощелочного бетона

31.03.2016

Особенности истирания искусственного камня на шлакощелочном вяжущем связаны со спецификой минералогического и фазового составов новообразований, размером кристаллов, удельной поверхностью твердой фазы. В связи с протеканием интенсивных процессов структурообразования, необходим временной подход к оценке данного показателя.
Испытания проведены по стандартной методике на образцах-кубах с ребром 70,7 мм. В качестве абразивного материала использован стандартный Вольский песок. Истираемость оценена по уменьшению массы и линейных размеров образцов, подвергнутых воздействию износа.
Износостойкость шлакощелочного бетона
Износостойкость шлакощелочного бетона

Результаты определения истираемости шлакощелочного бетона, полученные С.И. Солодким, представлены в табл. 3.18 и 3.19. Рост прочности при сжатии приводит к снижению истираемости шлакощелочного бетона. Эта зависимость может быть аппроксимирована к линейной и описана формулой
И = C-K*Rm,

где И — истираемость бетона, г/см2; C, К — безразмерные коэффициенты; Rm — кубиковая прочность бетона при сжатии, МПа.
Истираемость равнопрочных бетонов после тепловлажностной обработки выше, чем при твердении в естественных условиях (см. табл. 3.18). В то же время равнопрочные бетоны на карбонатном щелочном компоненте отличаются более высокой истираемостью, однако темпы ее снижения при увеличении прочности бетонов в 2 раза выше по сравнению с аналогичными показателями бетонов на основе натриевых растворимых стекол. Это приводит к выравниванию показателей истираемости бетонов на различных щелочных компонентах в области прочностей Rm = 60/70 МПа.
Очевидно, с возрастанием прочности бетона на основе карбонатного щелочного компонента увеличивается степень закристаллизованности искусственного камня и наблюдается снижение истираемости бетона в целом. В бетоне на основе натриевых растворимых стекол аналогичный процесс сопровождается увеличением плотности камня вяжущего, что обусловливает увеличение потери массы на единицу площади при истирании.
На показатели истираемости образцов естественного твердения, выдержанных в течение 28 сут в нормальных температурно-влажностных условиях, влияют условия их дальнейшего хранения (см. табл. 3.19). Так в возрасте 60 сут истираемость бетона, хранившегося в дальнейшем в воздушно-сухих условиях при естественной влажности воздуха W = 68/73 %, возросла на 6—10 %, хранившихся в воде — на 16—19 % по сравнению с бетонами нормального твердения. Большие значения соответствуют бетону на основе карбонатного щелочного компонента. Изменение показателей истираемости, видимо, обусловлено созданием оптимальных условий для процессов интенсивного структурообразования бетона в нормальных условиях твердения, некоторым их замедлением в воздушно-сухих условиях, разбуханием гелевидной фазы шлакощелочного камня в воде.
Кроме прочностных характеристик цементного камня, на износостойкость бетона оказывает влияние вид заполнителя, главным образом, крупного (табл. 3.20). Так, замена в бетоне 50 % андезитового щебня порфировой структуры гранитным щебнем полнокристаллической структуры снижает истираемость бетона на 16—18 %. Полная замена андезитового щебня гранитным способствует повышению износостойкости бетона на 35—36 % по показателю уменьшения линейных размеров и на 37—40 % — по показателю массы на единицу площади.
Износостойкость шлакощелочного бетона

Истираемость шлакощелочного бетона уменьшается с течением времени, причем наиболее существенно до возраста 180 сут, что соответствует периоду интенсивного структурообразования. Анализ результатов определения истираемости образцов в течение двух лет позволил выявить зависимость данного показателя от возраста бетона и описать ее формулой
Износостойкость шлакощелочного бетона

где И — истираемость шлакощелочного бетона, г/см2; И28 — то же, в возрасте 28 сут; T — возраст бетона, сут.
Результаты сравнительных испытаний бетонов на шлакощелочном и портландцементном вяжущих, составы которых приняты с одинаковым соотношением компонентов по массе, приведены в табл. 3.21. Как следует из анализа, бетоны естественного твердения характеризуются близкими значениями показателей износостойкости, а после тепловлажностной обработки шлакощелочной бетон имеет несколько более высокие показатели истираемости, чем портландцементный бетон. Кроме того, бетон на основе натриевых растворимых стекол из-за более высокой плотности по сравнению с бетоном на основе карбонатного щелочного компонента отличается большей потерей массы на единицу площади. Однако, поскольку потеря высоты образцов после долговременного истирающего воздействия у исследуемых бетонов различается всего на 0,01—0,02 см, это обстоятельство заметно не сказывается на долговечности сборных покрытий из шлакощелочного бетона.
Износостойкость шлакощелочного бетона

Таким образом, истираемость шлакощелочного бетона минимальна при твердении в естественных условиях и эксплуатации в условиях, обеспечивающих непрерывность процессов структурообразования, а в качестве крупного заполнителя целесообразно использовать щебень из пород полнокристаллической структуры.
Шлакощелочной бетон отличается не только высокой стойкостью к истиранию в нормальных условиях эксплуатации, но и стойкостью в условиях действия воды (рис. 3.28). Кавитационная стойкость бетона, оцениваемая удельными потерями массы материала в единицу времени (интенсивность разрушения, см3/ч), корреляционно связана с прочностными характеристиками и описывается уравнением гиперболы.
Износостойкость шлакощелочного бетона

По данным В.В. Гончарова стойкость конструкций к истиранию в зоне волноприбоя — абразивная стойкость тесно связана с ударостойкостью и стойкостью при истирании и, как правило, для шлакощелочного бетона выше, чем для портландцементного, причем постоянное присутствие щелочи в теле шлакощелочного камня способствует «залечиванию» очагов концентрации напряжений, уплотнению и упрочнению структуры бетона (табл. 3.22).
Таким образом, долговечность шлакощелочного бетона, оцениваемая по критериям выносливости и износостойкости, сопоставима и несколько превышает долговечность портландцементного, особенно при неблагоприятных условиях эксплуатации.
Износостойкость шлакощелочного бетона

Один из определяющих факторов, обеспечивающих долговечность конструкций из шлакощелочного бетона, — это способность последних к самозалечиванию структуры в условиях влажностных воздействий за счет возобновления процессов гидратации и твердения, приводящих к уплотнению структуры и кольматации ее дефектов новообразованиями.
Прочностные показатели шлакощелочного бетона в 1,5—2 раза превосходят показатели портландцементного бетона аналогичных составов, а деформативные характеристики по своим значениям сопоставимы со значениями портландцементного бетона соответствующего класса. Управление деформативными и релаксационными характеристиками возможно изменением содержания компонентов бетонной смеси и применением оптимальных режимов твердения; регулирование усадочных деформаций достигается за счет введения добавок, способствующих повышению степени кристаллизации новообразований.