logo

Сопротивление бетона ударам и изнашиванию

Часть 1   Часть 2

Экспериментальные данные, относящиеся к изучению изнашивания бетона при трении, также пока еще недостаточны, чтобы можно было сделать вполне четкие выводы о характере этого явления. Обычно сопротивление изнашиванию определяется на так называемом круге Баушингера: испытываемый образец бетона прижимается определенным грузом к вращающемуся диску; на диск подсыпается наждачный порошок или стальной песок, который и производит истирание образца; истираемость устанавливается условно по потере в весе образца после определенного числа оборотов диска. С той же целью применяют пескоструйные аппараты; в опытах Гари (Gary) по исследованию каменных материалов истирание образцов производилось струей песка, действующей на расстоянии 6 см под давлением 2 ат в течение 2 минут, а величина истираемости определялась потерей веса образцов на 1 см поверхности износа. Существуют далее американские приборы в виде шаровых мельниц и т. л. Однако показания всех этих приборов несравнимы друг с другом, и получаемые из них характеристики изнашиваемости не измеряют действительного сопротивления бетона износу в эксплуатационных условиях. Разработка целесообразной методики испытания бетона на износ при отсутствии ударов и при наличии таковых еще требует своего рационального решения. Сопротивление поверхности, подвергающейся износу, в значительной степени зависит от ее плотности и гладкости. Поэтому бетонные конструкции, испытывающие в эксплуатации изнашивание, часто покрывают цементной штукатуркой с обыкновенной затиркой или еще лучше с железнением. Это мероприятие достигает своей цели в том случае, если истирание поверхности не сопровождается ударами. Вообще же необходимо иметь в виду, что главную роль в сопротивлении бетона изнашиванию играет не цементный раствор, а каменный заполнитель, и, если он выбран из твердой и нехрупкой породы, сопротивление износу сильно увеличивается. Фере на основании своих опытов устанавливает что сопротивление истиранию бетонной поверхности приблизительно пропорционально площади, занятой крупным заполнителем. Если из бетонного пола вырезать образец и испытать его на истирание, то окажется, что нижняя поверхность образца, прилегавшая к подготовке, обнаруживает большее сопротивление истиранию, чем верхняя; это объясняется тем, что при укладке бетона более крупные зерна заполнителя опускаются вниз, а у верхней поверхности скопляется раствор.

Конструкции, подвергающиеся сильному истиранию при наличии ударов, полезно покрывать слоем «сталебетона». Под последним принято подразумевать бетон, в состав которого входят цемент, песок и (вместо крупного заполнителя) металлическая стружка; последняя перед употреблением должна быть очищена от масла промывкой или прожиганием. По данным проф. Скрамтаева состав сталебетона 1:0,3:(1—1,5) с 10—12% воды обладает временным сопротивлением сжатию от 400 до 800 кг/см2 и истираемостью, одинаковой с гранитом. В опытах, описанных инж. Смоляком, исследовались три состава сталебетона 1:0:1; 1:0,25:1 и 1:0,5:1; дальнейшее увеличение песка оказалось нерациональным. Результаты испытания всех трех составов обнаружили наивысшие показатели прочности на истирание (на круге Амслера) и на удар (на копре Педжа) для состава 1:0:1, т. е. приготовленного совсем без песка. При этом сопротивление сжатию (кубики 7х7х7 см) оказалось 290 кг/кв.см, а сопротивление разрыву (восьмерки) — 41,2 кг/кв. см . В составах с песком сопротивление сжатию еще увеличивалось, однако сопротивление изнашиванию и удару несколько понизилось.

Обращает на себя внимание высокая цифра сопротивления сталебетона разрыву; она объясняется хорошим сцеплением цементного раствора с металлической стружкой и в свою очередь объясняет большое сопротивление этого материала ударным нагрузкам.