Прочность и деформативность керамзитобетонов на основе сырья заводов Республики Беларусь

Abstract

К настоящему времени в Республике Беларусь нормативная база по проектированию легких бетонов на основе керамзита является недостаточно полной и требует доработки. Для соответствия нормативных документов Беларуси Еврокоду необходимо уточнить некоторые прочностные и деформативные характеристики керамзитобетона, что актуально для Республики Беларусь. В статье приведены результаты экспериментально-теоретических исследований прочностных и деформативных характеристик керамзитобетона на основе сырья Новолукомльского завода керамзитового гравия, Лидского завода керамзитового гравия и Петриковского завода керамзитового щебня. Целью работы является на основе экспериментальных данных получить зависимости, характеризующие пригодность конструкций из армированного и неармированного керамзитобетона при эксплуатации с заданными уровнями загружения. Исследования проводились на образцах: кубах с размером ребра 100 и 150 мм, цилиндрах диаметром 150 мм и высотой 300 мм, призмах размером 150х150х600 мм и 100х100х400 мм. Было испытано шесть серий образцов в возрасте 7, 14, 21, 28 и 60 суток. Исследуемые классы бетонов – LC8/10, LC10/12, LC12/15, LC16/18, LC25/28 и LC30/33; подбор составов бетонной смеси производился согласно Рекомендаций РУП «БелНИИС» по подбору, изготовлению и применению конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного керамзитожелезобетонов. Данные проведенных испытаний позволили описать кинетику роста керамзитобетона гиперболической зависимостью. Оценка средних значений модуля продольных деформаций (секущего модуля), модуля поперечных деформаций, модуля сдвига, касательного модуля вытекает из экспериментальных исследований, которые можно описать линейной корреляционной зависимостью. Для каждого класса бетона в зависимости от уровня загружения даны теоретические значения этих величин. Предложены зависимости «напряжения – относительные деформации» для расчета конструкций с параболически-прямоугольной диаграммой для бетона при сжатии и для билинейной зависимости между напряжением и относительной деформацией. Приведены значения сопротивлению керамзитобетона при сжатии и растяжении, цилиндрическая, кубиковая и призменная прочности. By now in the Republic of Belarus, the regulatory framework for the design of lightweight concrete based on expanded clay is insufficiently complete and requires further development. To comply with the normative documents of Belarus, Eurocode needs to clarify certain strength and deformation characteristics of expanded clay concrete, which is relevant for the Republic of Belarus. The article presents the results of experimental and theoretical studies of strength and deformation characteristics of extended clay concrete on the basis of raw materials from the Novolukomlsky claydite gravel plant, the Lida Claydite Gravel Plant and the Petrykovsky claydite crushed stone plant. The aim of the work is to obtain, on the basis of experimental data, the dependencies characterizing the suitability of structures from reinforced and unreinforced expanded clay concrete in operation with predetermined loading levels. The studies were carried out on samples: cubes with rib size of 100 and 150 mm, cylinders with a diameter of 150mm and a height of 300mm, prisms measuring 150x150x600mm and 100x100x400mm. Six series of samples were tested at the age of 7, 14, 21, 28 and 60 days. The investigated classes of concrete are LC8 / 10, LC10 / 12, LC12 / 15, LC16 / 18, LC25 / 28 and LC30 / 33; the selection of the composition of the concrete mix was made in accordance with the recommendations of the RUE «BelNIIS» for the selection, manufacture and use of structural and thermal insulation and structural clayditereinforced concrete. The data of the conducted tests allowed to describe kinetics of claydite-concrete growth by hyperbolic dependence. The estimation of the average values of the longitudinal strain module (secant module), the modulus of transverse deformations, the shear modulus, tangential modulus follows from experimental studies, which can be described by a linear correlation dependence. For each class of concrete, depending on the level of loading, theoretical values of these quantities are given. Dependences of «stresses – relative deformations» are proposed for calculating structures with a parabolic-rectangular diagram for concrete under compression and for a bilinear relationship between stress and relative deformation. The values of resistance to expanded clay concrete during compression and tension, cylindrical, cube and prismatic strength are given.