Морозостойкость и водонепроницаемость стеклофибробетона
В строительной практике бытует традиционный взгляд на бетон как на основной материал 21 века. Он потребляет малое количество энергии, при этом прочный и атмосферостойкий. Именно поэтому в настоящее время в современном строительстве одним из весьма перспективных конструкционных материалов является стеклофибробетон.
Весьма эффективной и перспективной областью применения этого материала являются тонкостенные ограждающие конструкции, дренажные и ирригационные трубы, элементы малых форм и др. Не секрет, что ко всем материалам ограждающих конструкций предъявляются огромные прочностные требования. В этом случае немаловажными являются требования морозостойкости и водонепроницаемости, обеспечивающие их эксплуатационную долговечность и надежность. Эти качества могут обеспечиваться соответствующей структурой самого материала, что в свою очередь достигается рациональными составами композиций и технологическими режимами при изготовлении изделий из них.
Для изготовления образцов применялись портландцемент ПЦ500-Д20 Волковыского завода и стекловолокно японского производства концерна Nippon Electric Glass — устойчивое к щелочи волокно, содержащее высокий процент (до 20) циркония. Предварительно при помощи смесителя приготавливали бетонную смесь следующего состава: портландцемент- 1268 кг/м3; кварцевый песок с модулем крупности 1,25 — 635 кг/м3; С-3 — 0,5 % от массы цемента в расчете на сухое вещество; при водоцементном отношении 0,3.
Приготовленная смесь заливалась через фильтрующее сито в подающий бункер, оборудованный шнеком. Бетонная смесь и стекловолокно посредством струи сжатого воздуха подавались на подложку (форму), что обеспечивало равномерное распределение стеклофибры по всему объему. Содержание стеклофибры в бетонной смеси устанавливалось в количестве 3% по объему. Длина фибр составляла 30 мм. Процент содержания стеклофибры в бетонной смеси и соответственно ее длина были предварительно определены при проведении экспериментальных исследований по установлению влияния этих параметров на прочностные характеристики композиций.
Водонепроницаемость оценивалась максимальным давлением воды, при котором после 16-часовой выдержки не менее, чем на четырех из шести образцов, не наблюдалось признаков увлажнения их верхних поверхностей. В результате испытаний был сделан вывод о том, что стеклофибробетон имеет марку по водонепроницаемости не ниже W10. Испытания морозостойкости стеклофибробетона проводились с замораживанием при минус 20°C и оттаиванием образцов в 5-процентном водном растворе хлорида натрия.
В результате всех проведенных испытаний снижения прочности и потери массы основных образцов по отношению к контрольным образцам после 200 циклов попеременного замораживания и оттаивания обнаружено не было. И наоборот, при средней прочности водонасыщенных контрольных образцов 27,1 МПа средняя прочность основных образцов составила 28,9 МПа, т.е. увеличилась на 6,6%. Следовательно, по результатам испытаний можно сделать соответствующий вывод о том, что морозостойкость стеклофибробетона существенно превышает марку F200 для бетона дорожных и аэродромных покрытий, и марку F600 для обычного бетона.
Результаты испытаний показали, что этот строительный материал обеспечивает эксплуатационную надежность и долговечность изделий не только по прочностным характеристикам, но и по требованиям морозостойкости и водонепроницаемости.
Весьма эффективной и перспективной областью применения этого материала являются тонкостенные ограждающие конструкции, дренажные и ирригационные трубы, элементы малых форм и др. Не секрет, что ко всем материалам ограждающих конструкций предъявляются огромные прочностные требования. В этом случае немаловажными являются требования морозостойкости и водонепроницаемости, обеспечивающие их эксплуатационную долговечность и надежность. Эти качества могут обеспечиваться соответствующей структурой самого материала, что в свою очередь достигается рациональными составами композиций и технологическими режимами при изготовлении изделий из них.
Проверка на прочность
Данные изделия должны обеспечивать водонепроницаемость не менее марки W4, а морозостойкость для тротуарных плит — не менее F200, определяемую для бетона дорожных и аэродромных покрытий. Проведенные исследования водонепроницаемости и морозостойкости осуществлялись в соответствии с действующими стандартами на образцах-цилиндрах диаметром и высотой 150 мм методом «мокрого пятна» и на образцах-кубах с ребром 100 мм для бетона дорожных и аэродромных покрытий при определении по второму методу. Изготовление образцов для испытаний осуществлялось пневмонабрызгом, в соответствии с технологией формования тонкостенных изделий из стеклофибробетона. Формование экспериментальных образцов производилось на установке типа «Power Spray LTD Bristol England».Для изготовления образцов применялись портландцемент ПЦ500-Д20 Волковыского завода и стекловолокно японского производства концерна Nippon Electric Glass — устойчивое к щелочи волокно, содержащее высокий процент (до 20) циркония. Предварительно при помощи смесителя приготавливали бетонную смесь следующего состава: портландцемент- 1268 кг/м3; кварцевый песок с модулем крупности 1,25 — 635 кг/м3; С-3 — 0,5 % от массы цемента в расчете на сухое вещество; при водоцементном отношении 0,3.
Приготовленная смесь заливалась через фильтрующее сито в подающий бункер, оборудованный шнеком. Бетонная смесь и стекловолокно посредством струи сжатого воздуха подавались на подложку (форму), что обеспечивало равномерное распределение стеклофибры по всему объему. Содержание стеклофибры в бетонной смеси устанавливалось в количестве 3% по объему. Длина фибр составляла 30 мм. Процент содержания стеклофибры в бетонной смеси и соответственно ее длина были предварительно определены при проведении экспериментальных исследований по установлению влияния этих параметров на прочностные характеристики композиций.
Водонепроницаемость оценивалась максимальным давлением воды, при котором после 16-часовой выдержки не менее, чем на четырех из шести образцов, не наблюдалось признаков увлажнения их верхних поверхностей. В результате испытаний был сделан вывод о том, что стеклофибробетон имеет марку по водонепроницаемости не ниже W10. Испытания морозостойкости стеклофибробетона проводились с замораживанием при минус 20°C и оттаиванием образцов в 5-процентном водном растворе хлорида натрия.
В результате всех проведенных испытаний снижения прочности и потери массы основных образцов по отношению к контрольным образцам после 200 циклов попеременного замораживания и оттаивания обнаружено не было. И наоборот, при средней прочности водонасыщенных контрольных образцов 27,1 МПа средняя прочность основных образцов составила 28,9 МПа, т.е. увеличилась на 6,6%. Следовательно, по результатам испытаний можно сделать соответствующий вывод о том, что морозостойкость стеклофибробетона существенно превышает марку F200 для бетона дорожных и аэродромных покрытий, и марку F600 для обычного бетона.
Результаты испытаний показали, что этот строительный материал обеспечивает эксплуатационную надежность и долговечность изделий не только по прочностным характеристикам, но и по требованиям морозостойкости и водонепроницаемости.