Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
При влажности стеклогипса 0,2%, соответствующей воздушно-сухому состоянию материала, не происходит каких-либо существенных изменений прочности, в част-
Рис.4.14. Влияние времени на прочность стеклогипса при растяжении (гипс технический)
влажность образцов, % по массе: 1 — 0 2; 2 — 1; 3 — 2; 4 — 5; 5 — 10; 6 — 20
При испытании образцов с влажностью 1% фиксируется незначительное понижение прочности. Через 7сут снижение прочности по сравнению с прочностью образцов воздушно-сухого хранения составляет около 1%, через год — всего лишь 2,3%. Более ощутимое снижение прочности с течением времени наблюдается при более высокой влажности материала. Так, прочность образцов, увлажненных до 20% (уровень, близкий к полному водонасыщению материала), снизилась через год на 23% (см.рис.4.14). Линии на графике в данном случае приобретают с течением времени криволинейный характер. По-видимому, дальнейшее снижение прочности материала будет происходить более медленно.
При испытании на растяжение образцов из стеклогипса на основе строительного гипсового вяжущего снижение прочности более заметно. В частности, в образцах с влажностью 20% снижение прочности в возрасте одного года составило 30%, что примерно в 1,3 раза больше, чем в образцах из высокопрочного (технического) гипса. В целом же картина снижения прочности при растяжении стеклогипса в обоих случаях примерно одинакова, так как при данном виде испытаний материала растягивающие усилия воспринимают в основном волокна (табл.4.8).
Причиной снижения прочности на растяжение стеклогипса с повышением его влажности являются, по-видимому, несколько факторов, в том числе: поглощение рнч
Таблица 4.8 Данные испытаний опытных образцов из стеклогипса
(гипс строительный)
Влажность образцов, % по массе Прочность на растяжение, MПа, через
7 сут 28 сут 3 мес 6 мес 9 мес 12 мес
0* 24,6 — — — — —
0,2 24,2 24,4 24,2 24,1 24,5 24,2
1 23,8 23,3 23,5 23,6 23,4 23,3
2 23,3 23,1 23, 23,2 22,6 22,6
5 22,1 21,8 21,4 21,6 21 20,7
10 20,8 20 19,6 19,5 18,4 18,6
20 19,8 19 18,8 17,7 17,6 17,1
*0 - влажность образцов, высушенных до постоянной массы.
влаги поверхностью стеклянных волокон, физико-химические и физико-механиче-ские изменения в зоне контакта армирующих волокон и вяжущего.
Введение стеклянного волокна в гипсовый камень не оказывает существенного влияния на общую картину изменения на сжатие по мере возрастания его влажности (рис.4.15). При влажности образцов (армированных и неармированных) 0,6-0,8% прочность материала резко снижается: для образцов из строительного гипса примерно на 50-55%, из высокопрочного гипса — 35-40%. При дальнейшем насыщении образцов прочность материала изменяется менее значительно. Время в данном случае в отличие от испытаний на растяжение не оказывает существенного влияния на прочность материала при любых значениях его влажности. Было проверено, что при высушивании образцов прочность их полностью восстанавливается. Можно считать, что восстановление прочности образцов будет происходить до тех пор, пока
многократное увлажнение и соответственно растворение гипса не вызовут необратимых явлений. Причиной снижения прочности стеклогипса на сжатие являются прежде всего процессы, протекающие в воспринимающем сжимающие усилия гипсовом камне.
10 12 14 16 18 20 влажность образцов, % по массе
Рис.4.15. Влияние влажности на прочность стеклогипса при
сжатии
а — неармированные образцы; б— армированные образцы (процент армирования — 1,67 по объему) на основе гипса /— гипс технический (высокопрочный); Il — строитильный гипс; сроки испытаний: 1 — 7 сут; 2 — 3 мес; 3 — 6 мес
4.3. БЕТОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, АРМИРОВАННЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ВОЛОКНАМИ
Практически все виды синтетических волокон (найлоновые, капроновые, полипропиленовые и др.) обладают, как уже отмечалось, химической стойкостью к воз- действиям щелочной среды гидратирующихся портландцементов. В обзоре [9] описаны результаты исследований по изучению свойств бетонов с дисперсной арматурой из волокон органического происхождения, включая синтетические волокна.
Рассмотрение экспериментальных данных показывает, что введение синтетических волокон в бетон не приводит обычно к сколько-нибудь заметному повышению прочности материала на растяжение, сжатие и изгиб при действии статических нагружений, так как бетон не в состоянии передать статические усилия на волокна, которые обладают более низкими по сравнению с бетоном значениями модуля упругости. Поэтому применение синтетических волокон целесообразно в зависимости от условий работы конструкций в процессе их изготовления, монтажа и эксплуатации.
Синтетические волокна существенно повышают сопротивление бетона ударным нагрузкам. При быстром приложении нагрузки энергия, необходимая для разрушения армированного бетона после образования в нем трещин, должна затрачиваться на выдергивание волокон из бетонной матрицы. Когда время действия нагрузки чрезвычайно мало, необходимо за короткий промежуток произвести большую работу, чтобы обеспечить выдергивание большой массы весьма тонких и пластичных волокон из объема бетона. Поэтому сопротивление бетона, армированного синтетическими волокнами, воздействиям ударных нагрузок оказывается достаточно высоким.
