Wytrzymałość na ściskanie betonu łupkoporytowego poddanego działaniu ujemnej temperatury we wczesnym okresie dojrzewania

S e r i a : INŻYNIERIA SANITARNA z . 16 Nr k o l . 278 ZESZYTY NAUKCWE POLITECHNIKI ¿LASKIEJ_______________________ 1970

Tadeusz Hop, Karol Ostrowski Katedra Budowli Komunalnych

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE BETONU ŁUPKOPORYTOWEGO PODDANEGO DZIAŁANIU UJEMNEJ TEMPERATURY

WE WCZESNYM OKRESIE DOJRZEWANIA

1 . Wstęp

Badania betonu łupkoporytowego były prowadzone w Katedrze Budowli Komunalnych P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j nieprzerw anie od ro­

ku 1963» Celem t y c h badań było stw o r zen ie d la teg o a tr a k c y jn e ­ go m a teria łu jak n a j s z e r s z y c h m ożliw ości zastosow ań. Opierając s i ę na zasadach t e c h n o l o g i i wytyczonych w c z e ś n ie j przez inne placówki naukowo-badawcze ś le d z o n o najpierw o d k s z t a łc a ln o ś ć be­

tonu łupkoporytowego pod obciążeniem doraźnym i długotrwałym.

Późn iej wprowadzono w zakres problematyki badawczej d rgan ia e - lementów z t e g o betonu ( t ł u m i e n i e , dynamiczny moduł s p r ę ż y s t o ­ ś c i ) , je g o wytrzymałość zmęczeniową i udarność.Dalszym i zagad­

n ie n ia m i, którym poświęcono sporo w y siłk u b y ły : m odyfikacja be­

tonu łupkoporytowego polimerami oraz j e g o przydatność do kon­

s t r u k c j i sprężonych i zesp o lo n y ch . D zięk i s o l i d n e j b a z ie k ru - szywowej, jaką stanow ią i s t n i e j ą c e ju ż zakłady przeróbki łupka przywęglowego, beton łupkoporytowy ma szansę s t a ć s i ę masowym materiałem budowlanym, przynajmniej w rejonach e k s p l o a t a c j i gór­

n i c z e j . Trzeba b yło w ięc rozeznać również przydatność betonu łupkoporytowego do robót zimowych. Temat t e n podjęto w r .1 9 6 5 . Wszedł on do planu nowej t e c h n i k i , a jeg o opracowanie b y ło ko­

296 T . Hop, K. O strow ski

ordynowane przez I n s t y t u t Techniki Budowlanej. Program badań obejmował:

- wytrzymałość betonu łupkoporytowego poddanego w różnych s t a ­ diach t ę ż e n i a d z ia ła n iu temperatury ujemnej,

- o d k s z ta łc a ln o ś ć betonu łupkoporytowego s ty k a ją c e g o s i ę w różnych okresach t ę ż e n i a ze środowiskiem o temperaturze ujem­

n e j ,

- zjaw isk a f i z y c z n e (zmiany c i e p l n e , zamarzanie wody i in n e) w b e t o n ie łupkoporytowym narażonym na wpływ środowiska o tem­

p era tu rze ujemnej, - formy c ie p ło c h r o n n e .

Częściową r e a l i z a c j ę wymienionych zadań sta n o w iły prace [ i j i [ 2 3 . Dużą pomoc w p o s t a c i m a te r ia łó w ,s p r z ę tu i środków tr a n s ­ portowych okazało w t r a k c i e r e a l i z a c j i przytoczonego programu P r z e d się b io r s tw o Budowlane Przemysłu Węglowego w Katowicach.

W p u b l ik a c j i n i n i e j s z e j dokonamy w stępnej oceny wpływu spad­

ku temperatury do - 15°C we wczesnym stadium t ę ż e n i a betonu łupkoporytowego na jeg o w ytrzym ałość.

2 . Szczegółowy program badań

2 . 1 . Rodzaj i marka betonu

Postanowiono poddać badaniom beton łupkoporytowy o w y j ś c io ­ wej marce 200.

2 . 2 . S k ła d n ik i betonu

Do betonu doświadczalnego przewidziano:

- łupkoporyt z wytwórni w Knurowie zaw ierający zia r n a o wymia­

rach do 10 mm,

Wytrzymałość na ś c i s k a n i a b e t o n u « . 297

- p o p io ł l o t n y ,

- cement p o r tla n d z k i Grodziec 350,

- cement p o r tla n d z k i szybkosprawny Chełm 4C0-S, - ch lo r e k w apn ia,

2 . 3 . Zakres badań

W zakres badań w ch o d ziły o k r e ś le n ia : - podstawowych cech składników beton u , - s k ł a d u b eton u ,

- charakteru zm ienności w ytrzym ałości betonu t ę ż e j ą c e g o w wa­

runkach normalnych,

- wpływu marki cementu (350 i 400) i dodatku C& Clg na wytrzy­

małość betonu w wieku: 1 , 3» 7 , 1^, 21 i 28 d n i,

- wpływu jednorazowego zamrożenia na wytrzym ałość betonuj prze­

w id zian o tu u ż y c ie cementów: 3 50, 350 z Ca Clg i 4 0 0 - S , za­

mrażanie próbek w w ieku: 1 , 3 i 7 d n i, okres zamrożenia: 3 “ dniowy i 7 - dniowy, temperaturę zamrażania: -1 5 °C ,

« wpływu c y k lic z n y c h zmian temperatury od +18°C do -15°C na wy­

trzy m a ło ść betonuj przew idziano r o z p o c z ę c ie c y k lic z n e g o za­

mrażania w wieku 3 i 7 dni oraz 10 c y k l i zmian tem peratury.

2 . 4 . Rodzaj i l i c z b a próbek

P r z y j ę t o po 3 próbki do każdego o k r e ś l e n i a w ytrzym ałości.D o u s t a l e n i a marki betonu przewidziano próbki walcowe 1 6 / 1 6 . Wy­

trzy m a ło ść w normalnych warunkach m ia ła być u s ta lo n a przez z g n ia t a n ie próbek walcowych 1 6 /1 6 i 8 / 8 . Zamrażaniu c y k li c z n e ­ mu t r z e b a b y ło poddawać próbki 8 / 8 ze względu na n ie w ie lk ą po­

jemność zam rażarki. N a le ż a ło przygotować 360 próbek 1 6 /1 6 i 504 próbki 8 / 8 zużywając około 1 ,6 5 «r* beton u .

298 T . Hop, K. O strow ski

3 . Przygotowywanie próbek

3 . 1 . Charakterystyka składników betonu

Jako kruszywo użyto łupkoporytu o frak cjach 0 - 4 i 4 -1 0 z wy­

twórni w Knurowie. U z ia r n ie n ie te g o kruszywa ch arak teryzują krzywe przesiewu pokazane na rysunku 1 . P o z o s t a łe j e g o cechy zestaw iono w t a b l i c y 1 . Kruszywo przechowywano w drewnianych sk rzy n iach . Jego w ilg o t n o ś ć b y ła pra k ty czn ie s t a ł a . Wytrzyma­

ł o ś ć kruszywa ok reślon o przez ś c i s k a n i e jeg o próbki w stalowym c y l in d r z e za pomocą odpowiedniego t ł o k a .

W ytrzymałość na ś c i s k a c i e b a t o n u . . . 299

T a b lic a 1 Cechy łupkoporytu u żytego do betonu doświadczalnego

Frakcj a

C ięża r nasyp, w s t a n i e lu ź ­

nym kG/a3

C iężar nasyp, w s t a n i e z a -

g ę s z c z . kG/m3

Wytrzy­

małość kG/cm^

W ilg o t­

ność

%

0-4- 730 900 17 6 , 0

4—10 660 790 35 5 .2

M ieszanina f r a k c j i w s t o s .1 :1

690 820 - -

Stosowane cementy: Grodziec 350 i Chełm 400-S otrzymano wprost z cementowni bezpośrednio przed rozpoczęciem produkcji

próbek.Cementy b yły przechowywane w s z c z e l n i e zamykanych pojem­

nikach z b la c h y . Podstawowe w ła s n o ś c i cementów zawiera t a b l i ­ ca 2 .

Chlorek wapnia w p o s t a c i k r y s t a l i s t y c z n e j otrzymano z budo­

wy, g d z ie był stosowany jako dodatek do betonu zwykłego. Wpływ dodatku Ca Cl^ na w ią z a n ie cementu 350 i l u s t r u j e t a b l i c a 3 .

P o p ió ł lo t n y użyty jako mikrowypełni acz p o ch o d ził z e l e k t r o ­ wni "Marcel” . Jego c i ę ż a r nasypowy w s t a n i e luźnym w y n o s ił 830 kg/ra3 , a w s t a n i e zagęszczonym 970 kg/m"'. P o z o s t a ło ś ć na s i c i e 80 w y n o s iła

1 7

Do betonu dośw iadczalnego używano wody z m ie j s k ie j s i e c i wo­

d o cią g ow ej.

Cechy cementów używanych do betonu doświadczalnego

T a b l i c a 2

Lp. W ł a s n o ś ć Jedn« Rodzaj cementu

Grodziec 350 Chełm 40Q-S

1 W ielkość p a r t i i kg 600 o o

O S to p ie ń

p o z o s t a ło ś ć na s i ­

c i e 80 % 5 ,0 3 , 5

z m ie le n ia

p o z o s t a ło ś ć na s i ­

c i e 200 % 2 7 ,5 1 8 , 0

Okres w ią ­ początek min 140 130

J za n ia

koniec min 225 195

4 Właściwa i l o ś ć wody % 2 6 ,3 2 8 ,3

5 Zmiany o b j ę t o ś c i zgodne

z normą

zgodne z normą

6 Wytrzymałość po 7 dniach kG/cm^ 225 306

na ś c i s k a n i e

po 28 /dni ach w 330 390

7 Wytrzymałość po 7 dniach n 40 63

na z g in a n ie

po 28 dniach n 55 76

300 T, Hop, K. Ostrowski

W ytrzymałość na ś c i s k a n i e b e t o n u . .

301

T a b lic a 3 Wpływ dodatku Ga Cl2 na w ią z a n ie cementu p o rtla n d zk ieg o

Grodziec 350 I l o ś ć dodatku Ca Cl,,

w stosunku do wagi cementu

%

Początek w ią z a n ia min

Koniec w ią za n ia

min

0 140 225

1 100 160

2 65 95

P r z y j ę t o 2-procentowy dodatek Ca Clg

3 . 2 . Dobór składników

Drogą prób u s ta lo n o n astępu jący skład betonu d o św ia d cza ln e-

"Z go marki 200 ( i l o ś c i składników na 1 m

łupkoporyt 0 - 4 485»5 kg łupkoporyt 4 - 1 0 480 « cement Grodziec 350 284 "

p op io ł lo tn y 192

woda 2 3 8 ,3 1 •

W t r a k c i e produkcji betonu uwzględniano w ilg o t n o ś ć kruszy­

wa.Ten sam sk ład m iał również b eto n , w którym stosowano cement szybkosprawny 400—S . Marka te g o betonu b y ła o c z y w iś c ie wyższa n i ż 200.

302 T . Hop, K. Ost rowski

3 .3 » Produkcja i p ie l ę g n a c j a próbek

M ieszanie składników betonu doświadczalnego odbywało s i ę w b eto n ia r c e łopatkowej o pojemności 125 1 . Stosowano następu­

ją cy sposób dozowania i m ieszan ia:

- łupkoporyt 0-4- i A—10 p lus 2 /3 wody zarobowej - m iesza n ie 2 minuty,

- dodatek popiołu - m iesza n ie 30 sek,

- dodanie cementu i r e s z t y wody - m iesza n ie 3 minuty.

Beton, z którego wykonywano p ró b k i, m iał k o n sy sten cję g ę s to - p la s ty c z n ą ok reślon ą za pomocą aparatu Ve-Be.

Z agęszczanie betonu w formach na s t o l e wibracyjnym trwało

20-25

Po 24- godzinach od zabetonowania próbki rozformowywano, a n a s tę p n ie przechowywano j e przez 7 dni pod wilgotnym płótnem.

P ó ź n i e j , aż do c h w ili badania próbki pozostawały w pom ieszcze­

niu laboratoryjnym o w i l g o t n o ś c i 60-75% i temperaturze 18-20°G, Przed zgniataniem podstawy próbek wyrównywano odpowiednio zaprawą gipsową. Z g n ia ta n ie próbek odbywało s i ę w p r a s ie 1 50- tonowej produkcji S p ó ł d z i e l n i S ta l-D źw ig (Kraków).

Do jednorazowego zamrażania próbki umieszczano w odpowied­

n ie j komorze c h ło d n ic z e j Zakładów Mięsnych w G liw ica ch . Cyk­

li c z n e zamrażanie i odmrażanie było realizowane przy użyciu l o ­ dówki la b o r a to r y jn e j pochodzącej z NRD.

4 . Początkowa zmienność w ytrzym ałości betonu łupkoporytowego w warunkach normalnych

Krzywe i l u s t r u j ą c e przyrost w ytrzym ałości c z t e r e c h rodza­

jów betonu łupkoporytowego pokazano na rysunku 2 , który z o s t a ł

Wytrzymałość na ś c i s k a n i e b e t o n u . .

303

sporządzony na podstawie t a b l i c y 4 . Procentowe s to su n k i wytrzy­

małości p oszczeg óln y ch betonów podano w t a b l i c a c h 5 i 6.

Rys. 2 . Zmienność w ytrzym ałości betonu łupkoporytowego B - beton z cementem 350, BC - beton z cementem 350+2% Ca Cl^, BS - beton z cementem 4 0 0 - S , BSC - beton z cementem 400-S +

+ 2% Ca Cl2

Dodatek chlorku wapnia powoduje największy w zrost wytrzyma­

ł o ś c i betonu łupkoporytowego we wczesnym o k r e s ie j e g o t ę ż e n i a (do 3 d n i) .P r z y stosowaniu cementu 350 w zrost te n j e s t najwięk­

szy w wieku 3 dni i w ynosi 38%. W przypadku stosow an ia cementu 400-S dodatek Ca C l^ daje największy e f e k t ju ż po jednym dniu.

P rzyrost w ytrzym ałości wynosi wtedy 32%.Z czasem wpływ chlorku wapnia m a le j e . Po 28 dniach r ó żn ica w ytrzym ałości wynosi ju ż t y lk o 18% (przy cemencie 350) i 5% (przy cemencie 4 0 0 - S ) .

504 T» Hop, K, O strow ski

T a b lic a 4 Zmienność w y trz y m a ło ści beto n u łupkoporytow ego

w z a le ż n o ś c i od c z a s u , ro d z a ju cementu i dodatku CaCl2

Symbol beto n u

Rodzaj cementu

W ytrzym ałości beto n u w kG/cm 2 po 1 , 3 , 7 , 1 4 , 21 i 28 d n iach

B3 B7 B14 B21 *28

B 350 54 100 14« 192 208 217

BC 350

+2% CaClp 6? 138 188 234 250 256

BS 400-S 93 144 20? 26« 295 308

BSC 400-5

+236 CaCl2 122 185 240 295 312 322

T a b lic a 5

Tempo p rz y ro s tu w y trzy m ało ści betonu łu p k o p o ry t carego

Symbol beto n u

Rodzaj cementu

W ytrzym ałość beto n u po 1 , 3 , 7» 14 i 21 d n ia c h w stosunku do w y trz y m a ło ści 28-dniow eJ (w 3t%)

' i x) r 3 r 7 r l 4 r 21 *1 &Co

B 350 2 4 ,9 4 5 ,8 6 7,3 8 8 ,0 9 6 ,0 100

BC 350

+236 CaCl2 2 6 ,2 5 4 ,0 73 ,2 9 1 ,5 9 7 ,5 100

BS 400-S 3 0 ,2 4 6 ,7 6 8,5 8 6 ,5 9 6 ,5 100

BSC 400-5

+2J6 CaCl2 3 8 ,2 5 7 ,8 7 5 ,0 9 2 .0 9 8 ,0 100

T a b lic a 6

Procentow y p r z y ro s t w y trz y m a ło ści beto n u łupkoporytow ego w sto su n k u do w y trz y m a ło ści te g o ż betonu z cementem 350

Symbol betonu

Rodzaj cementu

P rocentow e ró ż n ic e w y trz y m a ło ści betonu po d n iach

1 3 7 14 21 28

B 350 100 100 100 100 100 100

BC 350

+236 CaCl2 124 138 129 122 120 118

BS 400-S 172 144 142 138 142 143

BSC 400-S

♦236 CaCl2 227 185 165 154 150 148

Wyt rzymał ość na ś c i s k a n i e betonu®®. 305

5 . Wpływ jednorazowego zamrożenia na wytrzymałość batona łupkoporyt owego

Badania przeprowadzono zgodnie z przytoczonym poprzednio programem. Wytrzymałość betonu w próbkach zamrażanych o k r e ś la ­ no b ezp ośred n io przed zamrożeniem, w 4 godziny po w y jęciu pró­

bek z komory c h ł o d n i c z e j , po 28 dniach od wykonania próbek i po 28 dniach od zakończenia zamrażania. Łącznie z próbkami zamra­

żanymi zg n ia ta n o próbki - świadki pielęgnowane w sposób o p is a ­ ny w u s t , 3 , 3 . Wyniki badań zesta w io n o w t a b l i c a c h 7 i 8 ,

W o k r e s ie d z i a ł a n i a ujemnej temperatury n a s tę p u je zw o ln ie­

n i e lub c a łk o w it e zahamowanie t ę ż e n i a betonu łupkoporytowego.

Beton z cementem 350 zamrażany w wieku 1 , 3 i 7 dni wykazał po 3-dniowym pozostawaniu w komorze c h ło d n ic z e j i 4-godzinnym roz­

mrażaniu p rzy ro st w ytrzy m a ło ści odpowiednio o 3256,7X1 2^, Przy stosow aniu cementu

350

pował spadek w y t r z y m a ło ś c i. Tak samo zachowywały s i ę betony z cementem 350 i chlorkiem wapnia oraz z cementem 400-S zamraża­

ne po 1 i 3 dniach przez t y d z i e ń . Te dwa betony zamrażane w wieku 7 dni przez okres ty g o d n ia wykazywały po 4-godzinnym roz­

mrażaniu w ytrzym ałość odpowiednio o 12 i 5% w ięk szą od R^, (po­

k r e ś lo n e j b ezp ośred n io przed zamrożeniem).

S t r a t a w y trzy m a łości stw ierd zon a bezpośrednio po rozmroże­

niu z a l e ż a ł a od wieku betonu w c h w ili zam rożenia,czasu trwania zamrożenia i rodzaju cementu. Przy cemencie 350 i 3-dniowym za mrożeniu s t r a t a w ytrzym ałości betonu zamrażanego po 1 , 3 i 7 dniach w o d n ie s ie n i u do betonu t ę ż e j ą c e g o normalnie w y n o s iła odpowiednio 56, 33 i 13%« W przypadku sto so w a n ia t e g o ż cementu w p o łą c z e n iu z chlorkiem wapnia stw ierd zon o s t r a t y w ytrzym ało-

W ytrzymałość betonu łupkoporytowego w próbkach zamrażanych p rzez 3 dni i niezamrażanych

T a b lic a 7 O o\

Rodzaj cementu i próbek

Zamrożenie po 1 dniu ’ "

Zamrożenie po 3 dniach

Zamrożenie po 7 dniach

R1 R4 R28 R32 R3 R6 R28 R34 R7 R10 R28 R38

P o r t l.

8/8 zamraż.

kG/cm2

%

- 54

44

272 77

270 74

- 126

66 370

75 403

99

- 196

87 373 100

405 100 350

8/8 kG/cm2 41 122 351 352 118 190 393 406 192 224 375 405

16/16 kG/cm2 33 112 210 269 101 157 280 327 161 180 217 292

P o r t l . 350 +2*

CaClg

8/8 zamraż.

kG/cm2

%

- 101

68

356 99

375 100

- 160

78 371

92 401

97

- 226

86 387

94 416

99 8 /8

16/16

kG/cm2 kG/cm2

8?

52

148 133

360 260

374 283

110 91

205 183

403 224

413 293

225 194

263 239

410 322

420 336

Szybko- spraw­

8 /8 zamraż.

kG/cm2

%

132 65

376 95

394

98 ;

228 85

387 90

406 100

— 245

95 401

96 423 102

400-Sny 8 /8 kG/cm2 99 204 423 422 192 267 406 406 232 259 416 416

16/16 kG/cm2 66 149 265 263 116 221 263 292 215 256 303 337

Hop, K. Ostrowski

T a b lic a 8 W ytrzymałość betonu łupkoporytowego w próbkach zamrażanych

p rzez 7 dni i niesam rażanych

Rodzaj

cementu Jedn.

Zamrożenie po 1 dniu

Zamrożenie po 3 dniach

Zamrożenie po 7 dniach i próbek

R1 R8 R28 R36 S3 R10 R28 R38 R? R14 R28 R42

P o r t l.

8/8 zamra­

żane

kG/cm2

%

- 71

39

365 99

370 98

- 122

66 341

93

365 96

- 170

79 298

85 380

99

350 8 /8 kG/cm2 88 180 369 379 129 184 366 380 185 216 350 383

16/16 kG/cm2 97 173 231 274 163 226 246 317 146 167 208 259

8 /8 kG/cm2 - 88 344 356 ~ 162 354 385 - 200 380 406

P o r t l.

350 +2%

CaCl2

zamra­

żane

%

8 /8 kG/cm2 97 198 374 372 168 215 378 400 178 248 400 420

16/16 kG/cm 115 198 288 292 129 195 265 298 182 183 248 297

8 /8 kG/ca2 - 160 380 400 - 215 383 415 - 265 3?4 405

Szybko- zamra­

żane

%

400-S 8 /8 kG/cm2 176 258 389 400 230 279 407 413 252 '• 320 390 433

16/16 kG/cm2 139 190 275 3 15 163 228 246 317 214 ¿45 312 359

Wytrzymałośćnaściskanie betonu....30?

308 T. Hop, K, O st rows ki

ś c i wynoszące 32, 22 i 14*, natom iast przy cemencie 400-S o - s ią g n ę ły one 35» 15 i 5%. Po zamrożeniu ?-dniowym s t r a t y t e w y n o s iły odpowiednio: 61, 33 i 21%, 5 5 , 25 i 19# oraz 3 8 , 20

i 17%.

Po z n a le z ie n iu s i ę w warunkach normalnych beton uprzednio zamrażany zysk iw ał na w ytrzym ałości w szybszym tempie n i ż be­

ton niezamrażany. Po upływie 28 dni od c h w ili w y j ę c i a z komo­

ry c h ło d n ic z e j beton zamrażany o s i ą g a ł z re g u ły wytrzymałość bardzo b l i s k ą t e j , j a k ą m iał w analogicznym wieku beton niezam­

rażan y, Jedynym wyjątkiem b y ł beton z cementem 350 zamrażany po 1 dobie w o k r e s ie 3-dniowym. Nie wyrównany ubytek wytrzyma­

ł o ś c i po 28 dniach i

32

6 . Wpływ c y k lic z n y c h zmian temperatury na wytrzymałość betonu łupkoporytowego

Jeden c y k l badawczy obejmował:

- mrożenie próbek p rzez 6 godzin w temperaturze -15°C ,

- o d ta ja n ie w wodzie o temperaturze pokojowej p rzez 4 godziny, - przechowywanie próbek przez r e s z t ę doby w pom ieszczeniu l a ­ boratoryjnym o tem peraturze wynoszącej około 1.8°C i w ilg o tn o ­ ś c i względnej p ow ietrza 70%.

Mrożenie próbek rozpoczynano po 3 i 7 dniach od c h w ili ic h wykonania. Wytrzymałość betonu określano bezpośrednio przed pierwszym zamrożeniem, po zakończeniu 10 c y k l i zamrażania i rozmrażania, po 28 dniach od daty wykonania próbek oraz po™

28 dniach od daty zakończenia o s t a t n i e g o cyklu zam rażanie-roz- m rażanie. Wyniki badań zawiera t a b l i c a 9 ,

T a b l i c a 9 W ytrzym ałość b e to n u łu pkoporytow ego w p róbkach zamrażanych c y k l i c z n i e

p r z e z 10 d n i i n iezam rażan y ch

Rodzaj cementu

Rodzaj próbek

Jed­

nostka

Zamrażanie po 3 dniach

Zamrażanie po ? dniach

R3 *13

*28

P o r t l .

8 / 8 zamra­

żane

kG/cm2

%

- 264

85

348 100

370 100

295 88

383 99

405 101

350 8 / 8 kG/cm2 14? 310 350

370

1 6 /1 6 kG/cm2 88 1?4 203 297 128 207 274 301

P o r t l . 350

8 / 8 zamra­

żane

kG/cm2

%

- 266

8?

372 100

379

99 Tlir

312 93

378 101

413 108 +2%

CaCl2 8 / 8 kG/cm2 138 298

372

1 6 /1 6 kG/cm2 98 198 26? 276 143 217 280 297

Szybko- sprawny 400-S

8 / 8 zamra­

żane

kG/cm2

% am

341 93

377 9?

412 99

ma 325

90

392 94

399 94

8 / 8 kG/cm2 208 367 391 420 213 363 418 428

16 /16 kG/cm2 152 260 _ J ł l L . .. 170 283

Wytrzymałośćnaściskaniebetonu...

30 9

3 1 0 T . Hop, K. O stro w sk i

C y k lic z n e , 1 0 -k ro tn e zamrażanie i rozmrażanie m iało znikomy wpływ na p ó ź n ie j s z ą wytrzymałość betonu łupkoporytowego. Jedy­

n i e w przypadku betonu z cementem 400-S i zamrażania po 7 dniach wpływ ten był w y r a ź n ie j s z y ,

7 , Wnioski

7 . 1 , Zbadany beton łupkoporytowy nadaje s i ę do robót zimo­

wych,

7 . 2 , Przy stosowaniu cementu 330 bez dodatku chlorku wapnia beton łupkoporytowy powinien być zabezpieczony przed d z i a ł a ­ niem temperatury ujemnej przynajmniej w ciągu pierwszych 2 4 go­

dzin po wykonaniu.

7 ,3 * Z uwagi na możliwość szyb k iego o s ią g a n ia w y so k iej s t o ­ sunkowo w ytrzym ałości i odporność na d z i a ł a n i e ujemnej tempera­

tury we wczesnym stadium t ę ż e n i a , ko rzy stn e j e s t stosow an ie 2-procehtowego dodatku chlorku wapnia do cementu 330 i używa­

n ie cementu szybkosprawnego 400- S .

LITERATURA

[ 1 ] MICIŃSKI E . , WĘGRZYN S . : Wpływ n is k ic h temperatur na w ią z*

n ie i tw ard nien ie betonów l e k k ic h . Praca dyplomowa wykona­

na pod k i e r . d o c . T. Hopa. G liw ic e , 1967.

[

2

T. Hopa. G liw ice 1968.

W ytrzymałość na ś c i s k a n i e b e t o n u . .

311

S t r e s z c z e n i e

Sprawdzono z pozytywnym wynikiem przydatność betonu łu p k o- porytowego do robót zimowych. Skład betonu doświadczalnego moż­

na scharakteryzować następującym i wskaźnikami:

C : K : PL : W = 1 : 3 , 4 : 0 ,6 8 : 0 , 8 4 ,

* 0 - 4 5 * 4 -1 0 = 1 2 1 - PL : K = 1 : 5 ,

C : (K + PL) = 1 : 4 , C : W = 0 , 8 4 .

Przez PL oznaczono wagową zawartość popiołu lo t n e g o w metrze sześciennym beton u , a symbole i ozn aczają odpowied­

n io podobne za w arto ści kruszywa f r a k c j i 0 - 4 mm i 4 - 1 0 mm. Oka­

za ło s i ę , że przy umiarkowanym dozowaniu cementu szybkosprawne- go 400-S (284 kg/m^) beton o podanym s k ła d z ie o s ią g a markę 300.

Dysponując dużą stosunkowo i l o ś c i ą w a r t o ś c i ^w

2

d la betonu z cementem

350

ś r e d n io R^g a 1 ,5 9 R/ 1 6 d la betonu z cementem 350

i dodatkiem 2% Ca Cl2 R^g = (1,274-1,80) R ^ g ś r e d n io R^g = 1 ,4 4 R ^ g d la betonu z cementem 400-S R^g = ( 1 ,1 7t1 ,6 5 )

śr ed n io R^g = 1 , 4 0 R ^ g •

312 T . Hop, K. O stro w sk i

Śred n io d la w sz y stk ic h tr z e c h betonów dośw iadczalnych

RiS8 = 1 , 5 V > 6 *

Jako s z c z e g ó ln ie przydatny do robót zimowych można z a l e c ić beton łupkoporytowy z cementem portlandzkim 350 i 2 -p r o c e n to - wym dodatkiem Ca Cl,, oraz beton łupkoporytowy z cementem szyb- kosprawnym 400~S,

nfOMHCCTŁ CJlAHUEBOro Ar JI Oli CPU T OBE T OH A riPM CJKATMM nOflBEPrHyTOrC flEftCTBM» OTPhU ATEJIbHŁIX TEMlEPATyP

3 PAHHkM B03PACTE

F e 3 a u e

npoBepeso c no3MT»BHMM pe3yjibTaTou npnroflHocTŁ caaHueBoro arJionopHTofieTOHa k smmhhm pafioTaM. Coctqb onuTHoro óeTOHa x a - paKTepH3yeTca cjieayioimłMH napaMeTpaMKS

U : K : JI3 : B = 1 s 3 , 4 : 0 , 6 8 : 0 , 8 4 K0 - 4 : K4 - 1 0 Ł 1 : 1

JI3 : K = 1 : 5

U : U + JI3) = 1 : 4 U : B = 0 , 8 4 .

SHaicoM JI3 cnpe^eJieHO B ecoB oe coaepscaHze jteTyiieii 30AU b k jtóh- iiecKCM MeTpe ĆeTCHa, S e c o B o e cosepscanwe KpynHoro 3ano^HHTeJiH (.BcnyueHHhiM cjiaH eu ) KpynHocTH 0 - 4 mm h 4 - 1 0 mm onpeseJieH o 3 H a -

k3mk h K4 _ i o * noTBepacfleHo, w tc n p z yMepeHHOM p a c x o » e 6 u - CTpoTBepieio4 e r o ueMeHra 4 0 0 - S (,284 k t / m 3 ) cjiaHueBuii a r jr c n o p łi- T c 6 etch ^ ocT u ra eT MapKy 3 0 0 .

Pacnopascaa bcjihkhm iihcjiom «aHHŁix Rgg onpe,iie.neHHŁix p a3«aBJie- HneM unJiHimpntiecKHX o6pa3uoB 8 / 8 (d = h = 8 cm) u 16/16 (d =h=

= 16 cm) bcsmomho <5ujio c xopoiuhm npuchnące Hue u bmwhcjih t b saa ncnu~

TaeMcro CeTOHa nponopuHB R^g : R^g.flpH noMoma Ta6jinn 7 , 8 , 9

BMW MCJIe ho :

W ytrzymałość n a ś c i s k a n i e b e t o n u , .

313

jwh OeToaa c HcnojiŁSOBaHHeM ueueHTa 350

flJIH fieTCHS C HCnOJIb3CBaHHeM

UeueHTa 350 h c uofiaBKofi 2% B 0 8 = ( 1 , 2 ? -r 1 , 8 0 )

b cpe^HeM R0 g = 1 , 4 4 R0 1 6 C a C l 2

ana CeTOHa c ncnoJi

1

ueMeHTa 400-S R08 = ( 1 .1 7 ^ 1 ,6 5 ) R016

b c p e u H e u R0 8 = 1 , 4 0 R0/J6 3 cpe»Heu xaa sthx Tpex McntJTaHHiiX d etohob

R tfS = 1 * 5 E 0 1 6 *

Kaa ocoOeHHO npHro^Hhifi k

3

2

COMPRESSIVE STRENGH OF EXPANDED SHALE CONCRETE INFLUENCED BY NEGATIVE TEMPERATURE IN THE EARLY TIME OF CURING

S u m m a r y

U s e f u ln e s s o f expanded s h a le c o n cre te f o r work in w in te r was s u c c e s f u l l y t e s t e d . The mix p ro p o rtio n s were as f o llo w s :

C : K : PL : W = 1 : 3 , 4 : 0 ,6 8 : 0 , 8 4 , K0 - 4 ! K4 -1 0 = 1 * 1 »

314 T. Hop, K. O strow ski

PL : K = 1 : 5 ,

C : (K + PL) = 1 : 4 , C : W = 0 , 8 4 .

Weight of f l y ash in a cubic meter o f c o n cre te was sign ed by PL. By and K;) ^ were signed th e adequate c o n te n ts of f i n e

( 0 - 4 mm) and coarse (4 - 1 0 mm) lig h t w e ig h t a g g r e g a te . I t was found th a t when th e moderate b a tch in g (284 kg/m^) o f h ig h - e a r - l y - s t r e n g t h cement 400-S i s placed th e q u a lit y o f expanded sha- l e co n c r e te about 300 kg/cm 2 can be o b ta in .

Having th e la r g e number o f s t r e g t h data o f c o n cre te determi­

ned in t h i s work by cru sh in g th e c y l i n d r i c a l specimens 8 /8 (d=

= h = 8 cm) and 1 6 /1 6 (d = h = 16 cm) i t was ab le t o obtain w ith a good approximation the p roportions o f R^g j R^g» With th e aid o f th e t a b l e s number 7» 8 and 9 was c a l c u la t e d :

for c o n cre te on portland

cement 350 R^g = ( 1 ,4 0 ? 1 ,? 0 ) R^1g average R^g = 1 , 5 9 V l 6 for co n cre te on portland

cement 350

w ith admixture 2% CaClg R^g = ( 1 , 2 7t1 ,8 0 ) R ^ g average R^g = 1 , 4 4 R ^ g for c o n cre te on h i g h - e a r l y -

s tr e n g th cement 400-S R^g = ( 1 , 1 7t1 ,6 3 )

average R^g = 1 ,4 0 R^ g » For a l l t h r e e e c o n c r e t e s which were t e s t e d in t h i s work

Wytrzymałość na ś c i s k a n i a b e to n u « .

m

As a s p e c i a l l y u s e f u l n e s s for work in w in te r can be recom­

mended expanded s h a le c o n c r e te on p ortland cement 350 w ith 2$

admixture o f CaClg and expanded s h a le c o n cre te on h i g h - e a r l y - - s t r e n g t h cement 4 0 0 - S .