Зависимость свойств бетонной смеси от различных факторов. Управление свойствами бетонной смеси
Связность (способность растекаться без нарушения сплошности) бетонной смеси придает цементное тесто и вводимые микронаполнители. Чем выше содержание цементного теста, чем более жидкой является его консистенция, тем больше подвижность бетонной смеси. Введение заполнителя в цементное тесто уменьшает подвижность и тем сильнее, чем больше вводится заполнителя и чем выше его суммарная поверхность.
При изменении содержания цемента в 1 м3 бетонной смеси от 200 до 400 кг при постоянном расходе воды изменение подвижности очень мало и практически его можно не учитывать, принимая подвижность постоянной. В этом случае подвижность будет изменяться только при изменении количества воды.
Эта закономерность, получившая название закона постоянства водопотребности и позволяющая при расчетах использовать упрощенную зависимость подвижности бетонной смеси только от расхода воды, объясняется следующим образом.
Увеличение содержания цемента в бетонной смеси повышает толщину обмазки зерен заполнителя цементным тестом. Однако при этом уменьшается В/Ц (при постоянном расходе воды), т. е. влияние этих факторов, один из которых должен был бы увеличивать, а второй – уменьшать консистенцию бетонной смеси, суммируется таким образом, что изменение расхода цемента в указанных пределах не влияет на подвижность бетонной смеси.
С увеличением содержания цементного теста при постоянном В/Ц или с уменьшением количества заполнителя подвижность смеси возрастает, а прочность остается практически неизменной. Если цементное тесто взять в количестве, необходимом только для заполнения пустот между зернами заполнителя, то бетонная смесь получится жесткой, неудобоукладываемой. Для того, чтобы смесь стала подвижной следует не только заполнить пустоты, но и раздвинуть зерна заполнителя прослойками цементного теста. В зависимости от свойств заполнителя и соотношения между песком и щебнем минимальное содержание цементного теста в 1 м3 бетонной смеси, обеспечивающее ее нерасслаиваемость и качественное уплотнение, составляет 170–200 л в жесткой смеси, до 220–270 л в подвижной и иной смесях.
|
|
|
На подвижность влияют и свойства цемента. Чем выше нормальная густота цементного теста, тем сильнее снижается подвижность бетонной смеси при постоянном расходе воды. Бетонные смеси на пуццолановом портландцементе с активной кремнеземистой добавкой при одном и том же расходе воды имеют осадку значительно ниже, чем смеси на обычном портландцементе.
С повышением содержания воды меняется консистенция цементного теста и увеличивается подвижность бетонной смеси, но, если расход цемента остается постоянным, то снижается прочность бетона. Однако каждая бетонная смесь обладает определенной водоудерживающей способностью. При большем содержании воды часть ее отделяется от бетонной смеси, что в принципе недопустимо. Изменение содержания воды – главный фактор, с помощью которого регулируют консистенцию бетонной смеси.
|
|
|
Подвижность смеси зависит от крупности заполнителя. С увеличением крупности зерен удельная поверхность уменьшается, снижается их влияние на цементное тесто, и подвижность смеси возрастает. Пыль, глинистые, илистые и другие загрязняющие примеси увеличивают суммарную поверхность заполнителя, снижают за счет этого толщину смазки цементным клеем, а также подвижность бетонной смеси.
Влияет на подвижность и соотношение между песком и щебнем. Наилучшая подвижность достигается при некотором оптимальном соотношении, при котором толщина прослойки цементного теста максимальная. При содержании песка в смеси заполнителей сверх этого значения бетонная смесь становится малоподвижной (за счет увеличения поверхности заполнителя). Эффективным регулятором подвижности являются пластифицирующие добавки.
На основе рис. 3.18 можно ориентировочно определить расход воды для пробных замесов в зависимости от требуемой подвижности и известных исходных данных. Если применяют мелкий песок с водопотребностью свыше 7,5 %, то расход воды увеличивают на 5 л на каждый процент увеличения водопотребности; при применении крупного песка с водопотребностью ниже 7 % расход воды уменьшают на 5 л на каждый процент уменьшения водопотребности. При применении щебня расход воды увеличивают на 10 л, а при использовании пуццолановых цементов раход воды увеличивают на 15–20 л. Когда расход цемента начинает превышать 400 кг/м3 расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг цемента. Допустимо колебание водопотребности около 10 л. Окончательная водопотребность устанавливается в пробных замесах.
|
|
|
Повышение точности технологических расчетов без их заметного усложнения может быть получено при применении интегральных характеристик заполнителей – их водопотребности, которые более точно учитывают влияние заполнителей на свойства бетонных смесей и структурных характеристик бетонной смеси: эффективного или истинного В/Ц и объемной концентрации цементного теста. Однако и для этого нужны определенные приборы и методики.
|
|
|
Подвижность бетонной смеси с течением времени постепенно уменьшается за счет физико-химического взаимодействия цемента и воды. Особенно сильно снижается удобоукладываемость жесткой смеси, поэтому такую смесь необходимо укладывать в форму как можно быстрее. Заметно снижается удобоукладываемость при нагревании и использовании добавок-ускорителей схватывания. Для лучшего сохранения подвижности во времени используют добавки-замедлители схватывания и твердения.
Рис. 3.18. График водопотребности В пластичной (а) и жесткой, (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 70 мм; 2 – 40 мм; 3 – 20 мм; 4 – 10 мм
Понижение подвижности бетонной смеси учитывают при выборе технологии производства бетонных работ или производства железобетонных изделий, назначая подвижность в соответствии с видом конструкции, опалубки, сроков и условий укладки и др.
Стандарт для удобства подразделяет все бетонные смеси на марки по удобоукладываемости (табл. 3.3).
Таблица 3.3
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1294; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!