• Хрупким бетоном по терроризму

    Ускoритeль твeрдeния
    Срoки твeрдeния
    Вoзмoжнo исслeдoвaниe свoйств xрупкoгo бeтoнa с пoлимeрнoй aрмaтурoй. Трeбуeтся тaкжe oцeнкa eгo дoлгoвeчнoсти и другиx свoйств. В дaльнeйшeм мoгут быть прoвeдeны исслeдoвaния, нaпрaвлeнныe нa пoвышeниe нeсущeй спoсoбнoсти xрупкoгo бeтoнa при стaтичeскиx нaгрузкax.
    Врeмя твeрдeния, сутки 
    В/В 
    Шлaки мaрки 100
    Нa oбрaзeц с высoты 1 м пaдaл стальной цилиндр массой 6,4 кг. Для проведения испытаний в условиях воздействия динамической нагрузки (взрыва) использовалась простая установка, представлявшая собой трубу, в нижней части которой располагался образец-цилиндр из ис­следуемого бетона. Для того чтобы имитировать воздействие ударной волны при взрыве (а не просто дробление), вокруг образца устанавливались стопо­рящие элементы, высота которых была несколько меньше высоты бетонного образца. 
    24 ч при температуре 110 °С или относительной влажности воз­духа 50% и температуре 20 °С
    Интенсивность высыхания влияет на развитие усадочных деформаций 
    Применение бетона такого состава основано на том, что в этом случае контакты между зернами заполнителя минимальны, а наличие между ними воздуха снижает вероятность образования фрагментов, содержащих более одного зерна заполнителя.  В качестве вяжущего применялся активированный щелочью шлак; В/В=0,45. На этапе 3 на долю гравия крупностью от 4,76 до 2,36 мм в составе заполнителей для хрупкого бетона приходилось 93%, на долю песка — 7%.
    Остальное — шлак
    Песок существенно влияет на образ разрушения бетона
    Влияет на величину усадочных де­формаций
    Параметры
    Наличие в рассматриваемом бетоне портландцемента приводит к снижению его хрупкости, поэтому на этапе 2 исследований содержание этого компонента в составе вяжущего равнялось 0,5 и 10% общей массы вяжущего. Повышенное содержание в бетоне песка также снижает его хрупкость, однако песок заметно влияет на удобоукладываемость бетона. При температуре 20 °С. Поэтому на втором этапе бетон приготовлялся с использованием мелкого и крупного песка. 
    7 и 28 суток
    Полученные в результате испытаний бе­тонные фрагменты собирались и просеивались через сито с размером ячеек 4,76 мм. Индекс хрупкости бетона составлял от 16 до 100 при среднем показателе 54,4. В случае образцов из бетона, приготовлявшегося без портландцемента и активатора (CaCI2), их прочность (14,78 МПа) и индекс хрупкости (97) соответствовали минимальным требованиям к этим показателям. 
    Таким образом, возможна разработка бетона, обладающего необходимой минимальной статической прочностью, но распадающегося на мелкие фрагменты при воздействии динамических нагрузок (взрывов).  Хрупкость рассматриваемого бетона является следствием развития напряжений, вызванных усадочными деформациями, что приводит к образованию микротрещин в матрице бетона как до, так и после разрушения.
    Защитные барьеры из хрупкого бетона позволят избежать подобных последствий
    Значение В/В подобрано для изучения прочности и подвижности смеси
    Такие барьеры дают возможность останавливать автомобили без получения травм находящимися в них людьми. Хрупкий бетон пригоден в военных целях, а также для гражданского строительства, в частности, для устройства защитных барьеров на автомобильных дорогах. Возможно также использование хрупкого бетона в дренажных системах (что обусловлено его пористостью). 
    2,6—4,4
    Параметры
    1 или 2
    Примечания
    и 0,5
     
    Значение параметров
    0; 10; 25%
    Содержание портландцемета
    Указанное соотношение должно иметь значение, при котором вяжущее полностью обволакивает зерна заполнителя.  
    Разработка хрупкого бетона включала три этапа: 
    Условия высыхания 
    —подбор соответствующего состава и исследование свойств полученного хрупкого бетона (табл. На этапах 1 и 2 использовались также образцы-цилиндры того же диаметра при высоте 51 мм, полученные распиливанием образцов высотой102 мм, на этапе 3 — образцы высотой 25,4 мм, также изготовленные из образцов высотой 102 мм. 
    20 и 60 °С
    Отсутствует или 2% CaCI2
    Примечания 
    0,4 и 0,45 
    —подбор наиболее эффективного состава бетона на основе результатов первого этапа и проведение экспериментов, направленных на улучшение свойств вяжущего; 
    При указанных значениях В/В тесто достаточно прочно сцепляется с заполнителем. Соотношение заполнитель/матрица  
    Тип шлака
    0,35 и 0,5 
    1);  — подбор вяжущих для выявления влияния различных переменных на образование микротрещин, прочность и динамическую жесткость бетона (табл.
    Соотношение песок/вяжущее
    Масса образовавшихся при взрывах фрагментов хрупкого бетона составила 0,028—0,113кг, в среднем — 0,071 кг, фрагментов обычного бетона — 0,028—1,049 кг, в среднем — 0,276 кг.  На этапе 2 исследований выявлено, что при снижении расхода портландцемента, В/В, равном 0,5 для всех бетонных смесей, и пониженном соотношении песок/вяжущее прочность бетона, определенная на образцах во влажном состоянии, составляла от 5,71 до 19,7 МПа, определенная на высушенных образцах — от 3,3 до18,1 МПа.
    В/В
    Температура твердения
    Сроки твердения влияют на процесс гидратации и прочность бетона
    3 и 7 
    В целом этап 1 исследований продемонстрировал возможность получения бетона с приемлемой прочностью и хрупкостью. 
    Параметры проведения экспериментов на этапе 3 Таблица 2 
    Хрупкий бетон представляет новую разновидность бетона, способность которого к образованию мелких фрагментов обусловлена спецификой микроструктуры. Параметры проведения экспериментов на этапе 1 Таблица 1 
    CaCI2 повышает усадку при высыхании портландцемента
    На этапе 3 были также изготовлены сборные пустотелые элементы, для чего применялись смеси следующего состава, %: молотый доменный гранулированный шлак — 100; активатор твердения (раствор силиката натрия) — 6; крупный гравий — 75; мелкий гравий — 25. В/В смесей равнялось 0,45, соотношение заполнитель/матрица — 3,8. В процессе изготовления элементов бетон укладывался в формы в два слоя и затем в течение 1 мин подвергался вибрированию, после чего элементы извлекались из форм и твердели. 
    Значения параметров
     

    Рубрики: Строительство

    Комментарии закрыты.