ПРИМЕНЕНИЕ СМЕШАННОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ГИПСА В РАСТВОРАХ И БЕТОНАХ
Возможность применения смешанного гидравлического гипса - в строительных растворах проверялась на смеси из высокопрочного гипса и молотого гранулированного шлака № 1 Ждановского завода. Для исследования были приготовлены следующие составы смешанного гипса: 1:2 и 1:3 (гипс : шлак). Исследование производилось на растворах пяти составов 1 : 1; 1:2; 1:3; 1 : 4 и 1:5 (вяжущее : песок) по весу.
Песок был принят кварцевый обычный строительный. Гипс высокопрочный—тот же, который был принят при исследовании шлака № 1, т. е. с активностью 240 кг! см2, но просеян через сито с 16 отв/см2 для удаления крупных частиц. Рассев молотого гранулированного шлака № 1 на ситах показал остаток на сите 64 отв/см2—0,9%, а на сите 900 отв/см2—11,9%.
Образцы растворов представляли собой кубики 7,07Х7,07Х Х7,07 см, которые изготовлялись в металлических формах в одном случае на металлическом поддоне, а в другом—на кирпиче, т. е. без отсоса и с отсосом воды из образца через поддон. Хранение образцов производилось в сырых опилках. Образцы приготовлялись из раствора пластичной консистенции. Пластичность устанавливалась погружением в раствор на 9 см Конуса СтройЦНИЛ.
Полученные экспериментальные данные приведены в табл.41. На рис. 12 и 13 изображены кривые изменения прочности раствора в зависимости от его состава.
Анализируя полученные результаты, можно установить подобие уже известной закономерности у растворов с цементным вяжущим. В данном случае получается аналогичная кривая (рис. 12 и 13) падения прочности от увеличения расхода песка, т. е. от уменьшения расхода вяжущего при сохранении постоянной консистенции раствора. Кроме того, для раствора марки 20 и выше сохраняется установленное положение: прочность отливки в значительной мере зависит от водогипсового отношения. Последнее иллюстрирует рис. 14, из которого
Таблица 41
|
Рис. 12. Прочность образцов раствора из смешанного гидравлического гипса состава 1:2 и строительного песка |
С отсосам 2Яднеш отсоса 28 дней |
ГЗ >:« BfifKyluaC Песоя |
Рис. 13. Прочность образцов раствора из смешанного гидравлического гипса состава 1:3 и строительного песка |
78 |
56 |
16,£ Ю 3.2 |
Следует, что независимо », ют принятого состава т.5 смешанного гипса, т. е. 1 :2 или 1 : 3, падение прочности раствора происходит с увеличением водогипсового отношения. Интерес представляет прочность растворных кубиков в раннем возрасте, особенно для зимней кладки: в данном случае в возрасте 3 часов были получены прочности кубиков 30, 18 и 6 кг! см2, Что несомненно имеет практический интерес.
30—120 кг/м9, а для |
О. к< ко Us >5 ро гм з. о з. зе зчь Рис. 14. Влияние водогипсового отношения на прочность раствора |
Для получения раствора марки 110 необходим расход высокопрочного гипса, равный 220 кг/м3; для марки '50 соответственно 160 кг/м3; для марки марки 15 требуется всего лишь 80 кг/м3.
Л DO-
Tt
Обобщая результаты проведенного эксперимента, можно Прийти к заключению, что смешанный гидравлический гипс должен найти применение в строительных растворах наравне с портландцементом, так как он подчиняется тем же законам прочности.
Практика применения смешанного гидравлического гипса в штукатурных растворах в тресте Азовстальстрой показала, что эти растворы с успехом заменяют также и цементные штукатурные растворы. В тресте Азовстальстрой оштукатуривались не только поверхности жилых и производственных помещений, но и фасады зданий и, как показал опыт трехлетней эксплоатации, результаты получились вполне удовлетворительные. В настоящее время в лаборатории каменных конструкций ЦНИПС канд. техн. наук И. Т. Котовым изучаются более подробно не только свойства строительных растворов, где вяжущим является смешанный гидравлический гипс, но и прочность каменной кладки на этих растворах. Применение смешанного гидравлического гипса в бетонах в массовом порядке успешно производится в тресте Азовстальстрой уже на протяжении трех лет. |3начение этого вопроса настолько велико, что требует специального рассмотрения и обязательно в связи с производством гипсобетонных изделий.
Чтобы закончить рассмотрение строительных свойств смешанного гидравлического гипса, необходимо на примере осветить его поведение в тяжелых бетонах, где свойства этого гидравлического вяжущего будут выявлены наиболее четко.
Проверялись два вида смешанного гипса одинакового состава. В первом случае был принят смешанный гидравлический гипс состава 1 : 1,25, полученный из высокопрочного гипса треста Азовстальстрой, и молотого гранулированного доменного шлака Ново-Тульского завода. Активность и характеристика этого вяжущего приведена в табл. 27.
Во втором случае был принят тот же высокопрочный гипс, но молотый доменный гранулированный шлак был использован кислый Магнитогорского завода. Состав смеси оставлен без изменения 1 : 1,25, только в этот состав была введена известь в количестве 3% от веса смеси. В качестве заполнителей быд применен речной песок и гравий крупностью до 30 мм. Бетон применялся пластичной консистенции с осадкой конуса 6—8 см..
Для замедления схватывания гипса был использован замедлитель— пластификатор БС в количестве 1,5 кг на 1 м3 бетона. Образцы (кубики) изготовлялись размером 10XJ0X Х10 см. Воздушно-сухое хранение образцов происходило в теплом, сухом помещении, а водное хранение осуществлялось в противнях с водой, куда образцы помещались через сутки после их изготовления или после их пропаривания
1 Экспериментальные работы проведены инженером 3. М. Петровской^
Настоящими исследованиями имелось в виду установить не только поведение смешанного гидравлического гипса в тяжелом бетоне, но и уяснить, подчиняется ли бетон, полученный на этом вяжущем, тем положениям, которые уже были рассмотрены для гипсовых и цементных вяжущих.
Была поставлена задача получить три марки бетона 90, 140 и 200 в 28-суточном возрасте. При расчете состава бетонов было известно, что смешанный гидравлический гипс, полученный на базе гранулированного шлака Ново-Тульского завода, имеет марку 300 при хранении образцов 28 суток без пропаривания; а смешанный гидравлический гипс, полученный на базе Магнитогорского шлака с присадкой 5% извести, имел марку 300 только у пропаренных образцов после 28-суточного их хранения (табл.- 27 и 35). Нормальная густота у этих двух шпсов была одинакова и равнялась 31%.
Имея два различных вида смешанного гидравлического гипса, но одинаковой активности и с одинаковой нормальной густотой, естественно можно было рассчитывать получить и совершенно одинаковые составы бетонов для каждой заданной марки. Для расчета необходимо пользоваться формулой (11) и формулой (12), откуда устанавливается водовяжущее отношение и расход самого вяжущего для предварительного подбора. Далее, как обычно, находится заданная осадка конуса, т. е. устанавливается пластичность бетона и корректируется его состав. Полученные результаты экспериментальных исследований приведены в табл. 42.
Таблица 42
Предел прочности при сжатии |
||||||||||||
Состав бетона по весу |
В кг/см' |
|||||||||||
T - OJ |
Пропаренные |
Непропаренные |
||||||||||
С А |
Гипс высокопрочный |
Молотый шлак Ново-Тульского завода |
Молотый шлак] Магнитогорского завода |
Песок речной |
Гравий |
ОГ |
Расход вяжуш в кг/лЗ |
После пропарки |
28 суток воз- душно-сухого хранения |
28 суток водного хранения |
28 суток воздушно-сухого хранения |
28 суток водного хранения |
] |
0,445 |
0,555 |
— |
2,34 |
5,3 |
0,71 |
250 |
26 |
76 |
62 |
64 |
146 |
2 |
0,445 |
0,555 |
— |
1,35 |
3,0 |
0,52 |
400 |
57 |
98 |
НО |
95 |
213 |
3 |
0,445 |
0,555 |
— |
0,81 |
1,84 |
0,40 |
580 |
81 |
188 |
218 |
193 |
360 |
4 |
0,445 |
— |
0,555 |
2,34 |
5,3 |
0,71 |
250 |
68 |
118 |
113 |
75 |
80 |
5 |
0,445 |
— |
0,555 |
1,35 |
3,0 |
0,52 |
410 |
86 |
158 |
152 |
98 |
98 |
Б |
0.44Е |
— |
0,555 |
0,81 |
1,84 |
0,40 |
590 |
192 |
232 |
241 |
192 |
172 |
При анализе полученных результатов можно установить, что смешанный гидравлический гипс подчиняется тем же законам, как гипс и цемент. Первые три состава дали несколько преувеличенный результат, так как было получено: (64+146)Х0,5= =105 кг/см*>90 кг/см2, (95+213)Х0,5= 154 кг! см2>Ш кг! см2И (193+360) Х0,5=276 кг/см2>200 кг/см2; но это объясняется тем, Что и само вяжущее фактически имело активность (344+388) X Х0,5=366 кг/см2>300 кг'см2, принятую при расчете.
Составы 4, 5 и 6 после пропаривания дали также несколько завышенные прочности против расчетных, что объясняется обстоятельствами, ранее рассмотренными. Расчет, производимый по маркам, а не по активности вяжущего, с избытком обеспечивает заданную прочность гипсобетона, если твердение этого бетона происходит в тех же условиях, в которых происходило твердение смешанного гидравлического гипса при установлении его активности.
Так как известно, что поведение вяжущего бывает различно в зависимости от условий его твердения, то это обстоятельство необходимо учитывать и при расчете составов бетона; в этом случае нужно точно определить состав бетона, принимая в расчет не марку, а активность вяжущего, что приводит к сокращению расхода смешанного гидравлического гипса в бетонах.
Результаты настоящих экспериментальных исследований с полной очевидностью подтверждают надежность и целесообразность применения смешанного гидравлического гипса в строительных изделиях и конструкциях; это подтверждается также строительной практикой треста Азовстальстрой, экономящей цемент для других более ответственных нужд строительства благодаря применению смешанного гидравлического гипса.
Ввиду новизны вяжущего и в целях рационального его использования в изделиях, приготовляемых различными способами (литьем или с применением вибрации и прессования, с пропаркой или без пропарки и т. д.), в строительных лабораториях должны быть проверены различные составы смешанного гидравлического гипса, изготовляемого из местных материалов, на соответствующие условия твердения и на технологию изготовления изделий. Полученные в лаборатории результаты при определении активности смешанного гидравлического гипса в Соответствующих для производства условиях и должны приниматься для расчета состава гипсобетонов.