В процессе эксплуатации конструкции находятся под действием кратковременных и длительных нагрузок и знакопеременных температур, которые приводят к разрушению материала.
Объектом исследования был выбран гипсобетон. В качестве вяжущего использовали строительный гипс марки Г4, заполнитель – песок с модулем крупности 0,85, наполнитель из отходов асбестоцементных листов с размером зерен 5–10мм и воду для затворения бетонной смеси по ГОСТ 23732-79 [1].
Укладку и уплотнение проводили сразу после изготовления бетонной смеси [2,3]. Формы заполняли слоями не более 1 см. Каждый слой уплотняли штыкованием стальным стержнем – диаметром 16 мм с закругленным концом. Число нажимов стержня рассчитывали из условия, чтобы один нажим приходился на 10 мм2 верхней открытой поверхности образца, штыкование выполняли равномерно по спирали от краев формы к ее середине. После окончания укладки и уплотнения бетонной смеси в форме верхнюю поверхность образца заглаживали шпателем.
Образцы изготавливали в виде балочек с размерами 20×20×100 мм для испытаний на поперечный изгиб, а после разрушения их нарезали кубиками с размером ребра 20 мм для испытаний на центральное сжатие.
Для длительных механических испытаний в режиме заданного постоянного напряжения использовали многопозиционные стенды [4].
Кратковременные механические испытания гипсобетона с добавкой АЦО проводили в режиме заданной скорости нагружения при сжатии и изгибе на лабораторном рычажном стенде [4] и гидравлическом прессе ИП-500. По результатам испытаний построены зависимости прочности от содержания АЦО. Пример показан на рис. 1.
Зависимость прочности при сжатии и изгибе от содержания АЦО носит экстремальный характер. Своего максимума она достигает при введении 20 % АЦО по массе.
Для изучения влияния добавки керамзита на прочностные характеристики бетона в исходный материал с содержанием 20 % АЦО вводили керамзитовую крошку (КК) в количестве 25, 50 и 75 % от массы АЦО с различным размером зерен наполнителя (0,63; 2,5; 5 и 10 мм) [5]. Разделение по фракциям проводили на механическом грохоте. Результаты исследования представлены на рис. 2.