Материал: Бетон повышенной термостойкости для огнестойких железобетонных изделий. Перцев В.Т., Загоруйко Т.В

В/Т-отношение

В/Т-отношение

Рис. 4.2. Зависимость реологических характеристик бетонной смеси повышенной термостойкости от В/Т-отношения

В результате проведенных исследований установлено, что бетонные смеси ведут себя подобно вязкопластичным жидкостям, и для обеспечения прочности сцепления предпочтительно применять смеси с малой эффективной вязкостью и большим напряжением сдвига. В нашем случае желательно снижение водотвердого отношения, что обеспечивает лучшее сцепление слоя с бетонной смесью, устойчивость наносимого слоя в процессе формования и транспортировки изделия до начала твердения бетона. Достигаются эти условия путем применения бетонной смеси с напряжением сдвига от 5 до 10 Па и величиной эффективной вязкости от 10 до 20 Па·с, что корреспондируется с показателем осадки конуса бетонной смеси в диапазоне от 8 до 10 см.

71

4.1.2. Оценка адгезионной прочности слоя бетона повышенной термостойкости и несущего слоя в вариатропных изделиях

Выполненные исследования направлены на получение материала, который позволит создать двухслойную вариатропную конструкцию, имеющую несущее ядро из высокопрочного бетона и покрытие из бетона повышенной термостойкости, защищающего арматуру от коррозии, придавая конструкции несущую способность, одновременно выполняя задачу противостояния воздействию открытого пламени и высоких температур.

Одним из важнейших факторов, обусловливающих надежность работы двухслойных вариатропных конструкций, является сцепление термостойкого слоя с конструктивным высокопрочным бетоном. Это обстоятельство объясняет необходимость изучения совместной работы таких слоев для обеспечения повышенной их трещиностойкости при нагреве.

Результаты испытаний прочности сцепления бетона повышенной термостойкости и бетона несущей конструкции на отрыв приведены в табл. 4.1 и на рис. 4.3 – 4.6.

Установлено, что как в период твердения, так и после его завершения двухслойные образцы сохраняли сплошность без наличия трещин и разрывов как в массиве образцов, так и в контактной зоне (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Вид двухслойных образцов после твердения в нормальных услових

Испытания образцов на отрыв, внешний вид которых приведен на рис. 4.4 – 4.6, позволили установить следующее (табл. 4.1).

Разрыв двухслойных образцов со слоем бетона повышенной термостойкости из шунгитобетона и конструктивным слоем из высокопрочного бетона происходит по бетону повышенной термостойкости (табл. 4.1). Прочность сцепления составила 0,7 – 0,8 МПа, при пределе прочности при сжатии бетона повышенной термостойкости 6,75 МПа, что обеспечивает надежность сцепления наносимого покрытия.

72

Рис. 4.4. Внешний вид двухслойных образов со слоем бетона повышенной термостойкости и конструктивным – из высокопрочного бетона

Рис. 4.5. Вид двухслойного образца с приклеенными накладками перед испытанием на отрыв на электромеханическом прессе МР-05-1

Рис. 4.6. Состояние контактной зоны двухслойных образцов после испытания на отрыв

73

Таблица 4.1

Результаты испытаний двухслойных образцов на прочность сцепления бетонных слоев при отрыве*

* - твердение образцов протекало при нормальных условиях: температуре ± 20 0С, влажности 100 % в течение 28 суток

4.1.3. Влияние температурных воздействий на прочность контактной зоны слоя бетона повышенной термостойкости и несущего слоя вариатропных изделий

Двухслойные образцы бетона после испытаний на отрыв были подвергнуты термическим воздействиям для оценки состояния контактной зоны слоев бетона повышенной термостойкости и несущего слоя бетона, используемых в вариатропных огнестойких конструкциях. Испытанные образцы имели равновесную влажность от 8 до 12 %.

Оптические испытания позволили установить, что при температурных воздействиях от 500 0С до 1100 0С контактная зона двухслойных образцов отличалась сплошностью, отсутствием трещин, разрывов и зон разрушения (рис. 4.7).

74

Контактная зона

а) 5000С б) 7000 в) 9000С г) 11000С

Рис. 4.7. Внешний вид двухслойных образцов подвергнутых температурным воздействиям от 500 ° С до 1100 ° С

Полученные результаты, соответствующие требованиям бетонной смеси и бетона повышенной термостойкости предопределили технологию получения изделий вариатропной конструкции, которая нашла свое отражение в разработанном технологическом регламенте с применением предлагаемых бетонов повышенной термостойкости.

4.2. Предел огнестойкости вариатропной железобетонной плиты со слоем бетона повышенной термостойкости

4.2.1. Расчет предела огнестойкости железобетонной плиты без огнезащитного покрытия

Оценка фактического предела огнестойкости вариатропной конструкции осуществлялась путем расчетных методов (согласно ст. 87 Федерального закона № 123-ФЗ [7] и п.11 ГОСТ 30247.0-94 [24]) на примере вариатропной железобетонной плиты перекрытия размером 6000 × 1200 × 240 мм. Толщина слоя бетона повышенной термостойкости варьировалась от 0,01 до 0,04 м.

Согласно данным, приведенным на рис. 4.8, предел огнестойкости рассматриваемой плиты (толщиной более 180 мм) по потере теплоизолирующей способности составил более 300 мин (I 300). Принимаем предел огнестойкости по потере несущей способности.

Расчетным методом определялся предел огнестойкости железобетонной плиты перекрытия по потере несущей способности, а также эффективность огнезащитного композиционного бетона повышенной термостойкости при различной толщине наносимого огнезащитного слоя.

75