 |
Определение влияния влажности арболита на его прочность осуществлялось нами при испытании серии образцов-близнецов, влажность которых изменялась от 80 до 0%. Параллельно испы-тывались образцы, отличающиеся составом смеси: видом добавки или способом обработки заполнителя.
Проведенное исследование включало предположение о том, что снижение влажности арболита (состоящего на 80. .90% по объему из древесного заполнителя) от 27.. 30% до 0%, т. е. ниже точки насыщения древесных волокон, должно отрицательно сказываться на целостности его структуры вследствие набухании, усушки и коробления за счет изменения количества гигроскопической влаги.
Эксперименты подтвердили сделанное нами предположение, что прочность арболита в процессе его твердения и сушки нарастает не монотонно (рис. 5.1), как у большинства бетонов на ми-
моральных заполнителях. Наибольшие структурные изменения под воздействием влажностных деформаций наблюдаются при снижении общей влажности арболита ниже точки насыщения волокна древесного заполнителя (27...30%). При этом максимальная прочность арболита разных составов (составы оптимальных структур приведены в последующих разделах) отмечается при влажности 15..17%, дальнейшее снижение влажности ведет к уменьшению прочности, что может быть объяснено нарушением связей в контактных зонах, т. е. деструкцией (нарушением) контактов между отдельными частицами заполнителя. Можно предположить, что напряженное состояние, создающееся в структуре композита типа арболит, в большей мере зависит от напряжении, возникающих в результате усушки и набухания древесного заполнителя, а не цементного камня. Объемная усушка древесного заполнителя составляет 15—20%, тогда как объемная усадка цементного камня из портландцементного клинкера — всего лишь 0,9... 1,2% [12, 16,41].
Значительные уменьшения объемов частиц древесного заполнителя в результате их усушки приводят не только к уменьшению размеров частиц, но и к изменению их формы (короблению), что может вызвать напряжения в структуре твердеющего арболита. Кроме неравномерного распределения вяжущего и неравномерных по толщине клеевых прослоек, возможно появление отрывающих усилий (силы, направленные перпендикулярно прослойкам). Иными словами, может происходить частичный или полный отрыв древесных частиц заполнителя от цементного камня.
Таким образом, можно предполагать, что в процессе твердения и сушки в структуре арболита, наряду с конструкционными, происходят деструкциониые процессы, вызываемые в основном значительными самопроизвольными влажностнымн деформациями древесного заполнителя.
Минимальная прочность /?c»
При анализе данных рис. 5.1 и табл. 5.1 отмечена идентичность характера кривых, описывающих прочность различных составов арболита при разной влажности; экстремальным значениям прочности соответствует влажность 1,5...2%. Наибольшие потери прочности при высушивании арболитовых образцов до абсолютно сухого состояния /?сж<в.с) по сравнению с экстремальными значениями Нсжт), соответствующими 16% влажности, имели контрольные образцы без обработки древесного заполнителя и с добавками СаСЬ: потеря составляла 31 и 24% соответственно. Уменьшение потери прочности до 19- 14% наблюдалось у образцов с добавками известнякового штыба, латекса, поливи-нилацетатной дисперсии.
Для такого материала, как арболит, критерием структурной прочности может служить не только коэффициент размягчения, но и предлагаемый нами коэффициент сохранения прочности при полной усадке (высушивании до абсолютно сухого состояния), который для арболита разных составов изменяется в пределах от К?=0,69 для арболита без добавок до Ку =0,86 для арболита с полимерными добавками (см. табл. 5.1):
Подтверждением причины снижения прочности арболита вследствие деструкционных процессов при снижении его влажности менее 15...17,0% явились результаты исследований, которые показали, что в арболите, высушенном до абсолютно сухого состояния, а затем увлажненного до влажности, соответствующей экстремальному значению, первоначальная прочность не восстанавливается (рис. 5.2). Это положение было подтверждено и другими исследователями [17]. Поэтому можно предполагать, что снижение прочности арболита при высушивании (ниже w= = 15...18%) вызвано деструкционными процессами, протекающими на границе раздела фаз «цементный камень — древесный заполнитель».
Учитывая то, что отпускная влажность арболита по ГОСТ 19222—84 составляет до 25% и влажность образцов при определении марочной прочности не регламентируется, а экстремальные значения прочности получают при влажности, равной 15... 17%, для повышения объективности оценки прочностной характеристики и сопоставимости результатов при подборе составов смеси (для влажности образцов от 5 до 25%) нами предлагается определять максимальную прочность (приведенную прочность) #сж<1б) по следующей формуле:
Таким образом, возможность снижения прочности арболита вследствие природы самого целлюлозного заполнителя является
процессом необратимым и проявляется как следствие подверженности древесного заполнителя значительным объемным Определение влияния влажности арболита на его прочность осуществлялось нами при испытании серии образцов-близнецов, влажность которых изменялась от 80 до 0%. Параллельно испы-тывались образцы, отличающиеся составом смеси: видом добавки или способом обработки заполнителя.
Проведенное исследование включало предположение о том, что снижение влажности арболита (состоящего на 80. .90% по объему из древесного заполнителя) от 27.. 30% до 0%, т. е. ниже точки насыщения древесных волокон, должно отрицательно сказываться на целостности его структуры вследствие набухании, усушки и коробления за счет изменения количества гигроскопической влаги.
Эксперименты подтвердили сделанное нами предположение, что прочность арболита в процессе его твердения и сушки нарастает не монотонно (рис. 5.1), как у большинства бетонов на ми-
моральных заполнителях. Наибольшие структурные изменения под воздействием влажностных деформаций наблюдаются при снижении общей влажности арболита ниже точки насыщения волокна древесного заполнителя (27...30%). При этом максимальная прочность арболита разных составов (составы оптимальных структур приведены в последующих разделах) отмечается при влажности 15..17%, дальнейшее снижение влажности ведет к уменьшению прочности, что может быть объяснено нарушением связей в контактных зонах, т. е. деструкцией (нарушением) контактов между отдельными частицами заполнителя. Можно предположить, что напряженное состояние, создающееся в структуре композита типа арболит, в большей мере зависит от напряжении, возникающих в результате усушки и набухания древесного заполнителя, а не цементного камня. Объемная усушка древесного заполнителя составляет 15—20%, тогда как объемная усадка цементного камня из портландцементного клинкера — всего лишь 0,9... 1,2% [12, 16,41].
Значительные уменьшения объемов частиц древесного заполнителя в результате их усушки приводят не только к уменьшению размеров частиц, но и к изменению их формы (короблению), что может вызвать напряжения в структуре твердеющего арболита. Кроме неравномерного распределения вяжущего и неравномерных по толщине клеевых прослоек, возможно появление отрывающих усилий (силы, направленные перпендикулярно прослойкам). Иными словами, может происходить частичный или полный отрыв древесных частиц заполнителя от цементного камня.
Таким образом, можно предполагать, что в процессе твердения и сушки в структуре арболита, наряду с конструкционными, происходят деструкциониые процессы, вызываемые в основном значительными самопроизвольными влажностнымн деформациями древесного заполнителя.
Минимальная прочность /?c»
При анализе данных рис. 5.1 и табл. 5.1 отмечена идентичность характера кривых, описывающих прочность различных составов арболита при разной влажности; экстремальным значениям прочности соответствует влажность 1,5...2%. Наибольшие потери прочности при высушивании арболитовых образцов до абсолютно сухого состояния /?сж<в.с) по сравнению с экстремальными значениями Нсжт), соответствующими 16% влажности, имели контрольные образцы без обработки древесного заполнителя и с добавками СаСЬ: потеря составляла 31 и 24% соответственно. Уменьшение потери прочности до 19- 14% наблюдалось у образцов с добавками известнякового штыба, латекса, поливи-нилацетатной дисперсии.
Для такого материала, как арболит, критерием структурной прочности может служить не только коэффициент размягчения, но и предлагаемый нами коэффициент сохранения прочности при полной усадке (высушивании до абсолютно сухого состояния), который для арболита разных составов изменяется в пределах от К?=0,69 для арболита без добавок до Ку =0,86 для арболита с полимерными добавками (см. табл. 5.1):
Подтверждением причины снижения прочности арболита вследствие деструкционных процессов при снижении его влажности менее 15...17,0% явились результаты исследований, которые показали, что в арболите, высушенном до абсолютно сухого состояния, а затем увлажненного до влажности, соответствующей экстремальному значению, первоначальная прочность не восстанавливается (рис. 5.2). Это положение было подтверждено и другими исследователями [17]. Поэтому можно предполагать, что снижение прочности арболита при высушивании (ниже w= = 15...18%) вызвано деструкционными процессами, протекающими на границе раздела фаз «цементный камень — древесный заполнитель».
Учитывая то, что отпускная влажность арболита по ГОСТ 19222—84 составляет до 25% и влажность образцов при определении марочной прочности не регламентируется, а экстремальные значения прочности получают при влажности, равной 15... 17%, для повышения объективности оценки прочностной характеристики и сопоставимости результатов при подборе составов смеси (для влажности образцов от 5 до 25%) нами предлагается определять максимальную прочность (приведенную прочность) #сж<1б) по следующей формуле:
Таким образом, возможность снижения прочности арболита вследствие природы самого целлюлозного заполнителя является
процессом необратимым и проявляется как следствие подверженности древесного заполнителя значительным объемным влажностным деформациям и развития давления набухания.
влажностным деформациям и развития давления набухания. |
 |