Delist.ru

Снижение температурных напряжений в асфальтобетонных покрытиях жестких дорожных одежд за счет регулирования деформативных свойств материала основания (19.04.2010)

Автор: Гладких Александр Сергеевич

Таким образом, путем некоторого снижения водоцементного отношения цементобетона контрольного состава удалось получить цементобетон с добавкой гранул резиновой крошки с аналогичной маркой по прочности при сжатии. При этом прочность на растяжение при изгибе образцов цементобетона с гранулами резиновой крошки в своем составе, за счет сниженного водоцементного отношения, будет соответствовать более высокой марке нежели прочность контрольного состава. Так, бетон контрольного состава марки на сжатие М50 имел марку по прочности при изгибе М5, а бетон с гранулами резиновой крошки в своем составе при аналогичной прочности при сжатии имел марку на растяжение при изгибе М10.

Следующая серия проведенных экспериментов имела целью изучение влияния гранул резиновой крошки, введенных в состав цементобетона, на его модуль упругости.

В нашем случае модуль упругости образцов мелкозернистого цементобетона с различным процентным содержанием гранул резиновой крошки определялся по формуле:

P – нагрузка на образец, вызывающая прогиб f, кН;

l – расстояние между опорами, м.;

f – прогиб образца, м;

а – расстоянии от опоры до точки приложения силы, м.

b – ширина образца, м;

h – высота образца, м;

Определение прогиба образца производили при помощи индикатора часового типа с ценой деления 0,001мм, ножка которого устанавливалась строго по геометрическому центру нижней растянутой плоскости образца.

Нагружение образца проводили на гидравлическом прессе с максимально возможным усилием 4000 кгс., увеличивая нагрузку ступенями по 100 кгс., снимая при этом показания индикатора. Нагружение проводили до разрушения образца, фиксируя при этом величину максимального прогиба. Полученные расчетным путем значения модулей упругости образцов мелкозернистого цементобетона с включением гранул резиновой крошки в свой состав, сравнивались со значениями модулей упругости цементобетонов сопоставимой прочности, приведенными в нормативной литературе (таблица 3.2, рисунок 3.6).

В данном случае теоретические и расчетные значения модулей упругости отличаются на величину, размер которой не превышает 10%, что говорит о хорошей сходимости результатов эксперимента. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что введение в состав цементобетона гранул резиновой крошки приводит к снижению величины модуля упругости исследуемого материала только за счет снижения его статической прочности.

Таблица 3.2

Экспериментальные данные Теоретические данные *

Состав Содержание гранул резиновой крошки, % по объему Прочность при, сжатии МПа Модуль упругости, МПа х 102 Класс бетона на сжатие Средняя прочность образцов при данном классе, МПа Модуль упругости бетона, МПа х 102

А 0 25,8 204 В20 29,5 224

Б 1 23,0 183 В15 22,9 199

В 3 18,6 161 В12,5 18,0 178

Г 5 15,5 158 В10 14,7 150

Д 7 13,5 146 В7.5 11,4 138

Примечание. * Согласно табл.18 СНиП 2.03.01-84 для мелкозернистых бетонов группы А - бетоны, приготовленные на песке с модулем крупности Мкр ( 2.

Рисунок 3.6 Зависимость модуля упругости мелкозернистого ц.б. от его прочности

В четвертой главе представлены результаты исследований технологических аспектов устройства оснований из цементобетона с гранулами резиновой крошки в своем составе. Было изучено влияние гранул резиновой крошки на однородность и уплотняемость цементобетонной смеси.

Однородность перемешивания цементобетонной смеси с добавкой гранул резиновой крошки оценивалась по коэффициенту вариации прочности при сжатии образцов размером 10(10(10см, испытанных в возрасте 28 суток. При этом коэффициент вариации прочности образцов с добавкой резиновой крошки сравнивался с аналогичным показателем прочности контрольных образцов бетона. Время перемешивание смеси было принято равным 1, 2 и 3 минутам.

Производственные замесы были выполнены на стационарном цементобетонном заводе ООО «Крисмар».

Для проведения данного эксперимента были выполнены шесть замесов бетонной смеси марки БСГ В7.5 Ж4 ГОСТ 7374-78 заводского состава и состава, включающего гранулы резиновой крошки. Объем замеса был принят равным 0.5м3. Из каждого замеса было изготовлено по 30 образцов размером 10(10(10см. Состав смесей представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Составы смесей

Состав Состав смеси, кг/м3 В/Ц

Щ П Ц В РК

без гранул резиновой крошки 1250 800 150 145 - 0.97

с гранулами резиновой крошки 1250 720 150 145 37,5 0.97

Введение необходимого на замес предварительно отвешенного количества резиновой крошки, производилось вручную параллельно с набором инертных материалов непосредственно в подъемный скип. Крошка находилась в сыпучем состоянии без комков.

После 28 суток хранения в нормальных условиях партия образцов была разделена на серии по 6 образцов. Распределение по сериям проводили случайно (при помощи генератора случайных чисел). Для каждой серии рассчитывалось среднее значение прочности при сжатии, среднее квадратичное отклонение, дисперсия и коэффициент вариации прочности.

Коэффициент вариации прочности серий образцов контрольного состава оказался равным 5,0; 3,5 и 2,7% при 1, 2 и 3 минутах перемешивания соответственно. Значения коэффициента вариации прочности серий образцов, содержащих гранулы резиновой крошки в своем составе, оказались равными 4,0; 3,2 и 2,1% при аналогичном времени перемешивания.

При увеличении времени перемешивания как контрольной смеси, так и смеси с гранулами резиновой крошки в своем составе, снижалось и значение коэффициента вариации прочности, и величина его внутрисерийного размаха. При этом значение коэффициентов вариации прочности при сжатии цементобетонных образцов, содержащих гранулы резиновой крошки в своем составе, несколько ниже аналогичных показателей образцов контрольного состава.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что введение гранул резиновой крошки в количестве 3% по объему в состав цементобетонной смеси не требует увеличения времени перемешивания.

В лабораторных условиях жесткие смеси уплотняют на вибростоле, обеспечивающем определенную частоту и амплитуду вибрации. При этом нагрузку от дорожной уплотняющей техники моделируется при помощи пригруза, создающем давление на поверхность образца 40 г/см2 (при жесткости смеси до 60 секунд). Окончанием уплотнения образца принято считать момент появления на его поверхности цементного молочка.

По сравнению с традиционными инертными заполнителями, входящими в состав цементобетона, резиновая крошка является компонентом пониженной жесткости обладающим, кроме того, упругими свойствами, вследствие чего можно предположить, что резина способна гасить колебания и приводить к общему недоуплотнению цементобетонной смеси.

Для оценки степени уплотнения цементобетонной смеси с резиновой крошкой был проведен эксперимент, который заключался в определении и сравнении степени уплотнения образцов цементобетона контрольного состава и состава с резиновой крошкой. Определение коэффициента уплотнения проводили для составов с различной жесткостью (20; 40 и 60 секунд). Уплотнение велось до появления на поверхности образца цементного молочка. Составы смесей представлены в табл. 4.2.

Страницы: 1  2  3  4  5