Строительно-технические свойства вермикулитобетона и фибровермикулитобетона с вулканической пемзой при воздействии повышенных температур

Цель. Целью исследования является разработка составов вермикулитобетона и фибровермикулитобетона с вулканической пемзой; исследование строительно-технических свойств разработанных составов с вулканической пемзой при воздействии повышенных температур.

Метод. Рассмотрены методы повышения огнестойкости железобетонных конструкций. Исследования направлены на разработку вермикулитобетона и фибровермикулитобетона с вулканической пемзой для огнезащиты строительных конструкций и изготовления жаростойких изделий и конструкций. Для снижения стоимости вермикулитобетона предлагается его частичная замена вулканической пемзой. Для исследования вермикулитобетонов с вулканической пемзой, армированных базальтовой фиброй, использовался ротатабельный план второго порядка типа правильного шестиугольника.

Результат. Замена части дорогостоящего заполнителя (вспученного вермикулита) пемзой приводит к незначительному повышению средней плотности композита, при этом предел прочности на изгиб и сжатие возрастают; повышаются жаростойкие свойства вермикулитобетона с вулканической пемзой, которая являясь гидравлически активной добавкой, способна вступать в реакцию гидратации с компонентами цемента, устраняя вредное влияние вторичной гидратации свободного оксида кальция. Исследовано влияние температуры нагрева на изменение строительно-технических свойств вермикулитобетонов и фибровермикулиобетонов, в том числе с добавкой пемзы. Выявлено, что дисперсное армирование базальтовыми фибрами снижает усадочные деформации, при нагреве до t=800 оС усадка уменьшается с 0,7 до 0,5 % в сравнении с исходной бетонной матрицей.

Вывод. Зависимость «предел прочности на сжатие = f (средняя плотность бетона)» существенно зависит от наличия и соотношения пемзы в составе вермикулитобетона, при этом повышение температуры выдерживания до 600 оС или 800 оС приводит к снижению предела прочности на сжатие от 15 до 25 %, причем основное снижение происходит при нагреве до 600 оС, дальнейший рост температуры оказывает незначительное влияние. Зависимость предела прочности при изгибе от предела прочности на сжатие в целом сохраняется независимо от температуры нагрева, причем нагрев бетона не снижает относительный предел прочности при изгибе, т.е. соотношение прочность при изгибе/прочность на сжатие не снижается. Дисперсное фибровое армирование повышает относительный предел прочности при изгибе примерно на 70% независимо от температуры нагрева.

1. Милованов А.Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций. М.: Стройиздат. 1986. 225 с.

2. Ильин Н.А. Последствия огневого воздействия на железобетонные конструкции. М.: Стройиздат. 1979. 128 с.

3. Милованов А.Ф. Огнесохранность железобетонных конструкций после пожара. М.: 2005. 122 с.

4. Хежев Т.А. Технология армоцементных конструкций высокой огнестойкости с теплозащитным слоем из эффективного легкого бетона: дисс. … д-ра техн. наук. Ростов-на-Дону. 2007. 304 с.

5. Милованов А.Ф. Железобетонные температуростойкие конструкции. М.: 2005. 234 с.

6. Романенков И.Г., Зигерн-Корн В.Н. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов. М.: Стройиздат. 1984. 240 с.

7. Бушев З.П., Пчелинцев В.А., Федоренко В.С., Яковлев А.И. Огнестойкость зданий. М.: Стройиздат. 1970. 260 с.

8. Некрасов К.Д., Масленникова М.Г. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях. М.: Стройиздат. 1982. 152 с.

9. Хаджишалапов Г.Н. Технологические факторы легких жаростойких бетонов при применении в шахте ядерных реакторов нового поколения: дисс. … д-ра техн. наук. Ростов-на-Дону. 2006. 377 с.

10. Майзель И.А., Сухарев М.Ф. Жароупорный теплоизоляционный перлитобетон. М.: Стройиздат. 1965. 127 с.

11. Денисов А.С., Швыряев В.А. Теплоизоляционные жаростойкие торкрет-массы на основе вермикулита. М.: Стройиздат. 1973. 104 с.

12. Страхов В.Л., Крутов А.М., Давыдкин А.М. Огнезащита строительных конструкций. М.: ТИМР. 2000. 433 с.

13. Ахтямов Р.Я. «Вермивол» – новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита // Строительные материалы. 2002. № 6. С. 6–7.

14. Романенков И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат. 1991. 320 с.

15. Руководство по составам и применению теплоизоляционных и огнестойких перлитовых штукатурок. М.: Стройиздат. 1975. 15 с.

16. Ахматов М.А. Применение отходов камнепиления туфкарьеров и рыхлых пористых пород в качестве заполнителей легких бетонов и конструкций из них. Нальчик. 1981. 128 с.

17. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов // Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции: монография / 3-е изд., перераб. и доп. М.: АСВ. 2004. 560 с.

18. Волков И.В. Фибробетон: Состояние и перспективы применения / Промышленное и гражданское строительство. 2002. № 9. С. 37–38.

19. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука. 1965. 340 с.

20. Крыжановский И.И., Свидерская О.И. Методика планирования эксперимента при решении типовой задачи о выборе химических добавок к бетону // Математические методы в исследованиях технологии бетона: тр. Всесоюз. науч.-исслед. ин-та водоснабжения, канализации, гидротехн. сооружений и инженер. гидрогеологии. Вып. 5. Харьков. 1971. С. 102–114.

21. Хежев Т.А., Культербаев Х.П. Теплотехнический расчет огнестойкости многослойных строительных конструкций // Вестник Кабардино-Балкарского гос. ун-та / Сер. «Технические науки». Вып. 4. Нальчик. КБГУ. 2000. С. 9–11.