Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Будівництво та ремонт

 Високоміцний бетон


Побут. Господарство. Техніка

 

2. ВПЛИВ ЯКОСТІ ТА ДОЗУВАННЯ СКЛАДОВИХ НА ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ ТА БЕТОННОЇ СУМІШІ

 

 

Результати численних досліджень впливу технологічних факторів на міцність важкого бетону свідчать [51, 80, 821 про те, що її зміна задовільно описується емпіричною залежністю

Природно, що така залежність дозволяє попередньо оцінювати міцність бетону лише за умови використання середніх значень складових формули (1.1). Фактична міцність бетону може більшою чи меншою мірою відхилятися від розрахункового, так як вона залежить також від характеристик цементу і заповнювача.

Встановлено, що значення коефіцієнтів Л і а залежать від активності застосованого цементу і вмісту в ньому різного роду добавок [821. Загальновідомо також вплив на міцність бетону петрографії та структури вихідної породи заповнювача [82, 981, форми зерен і гранулометрії великого заповнювача [82], його максимального розміру [127, 203]. Якість дрібного заповнювача відбивається на міцності меншою мірою [41, 98]. Доцільно тому диференційовано підходити до вибору відповідних коефіцієнтів вираженні (1.1). На підставі результатів проведених у останні роки досліджень [98] рекомендується, наприклад, приймати їх величину з урахуванням загальної характеристики складових бетону. Для матеріалів високої якості (портландцемент високої активності з мінімальною кількістю добавок, щебінь з щільних порід, заповнювачі з оптимальним гранулометричним складом) рекомендуються коефіцієнти Л = 0,65 і а - 0,5.

Незалежно від ступеня уточнень попередня оцінка міцності бетону з емпіричного виразу (1.1) дає можливість судити лише про необхідному якості цементного тіста в бетоні. Вирішення питання про потребном кількості складових для бетону нерозривно пов'язане з іншого найважливішою характеристикою цього матеріалу - рухливістю (легкоукладальністю) бетонної суміші.



Міцність і жорсткість (рухливість) бетонної суміші є до певної міри незалежними показниками якості матеріалу і разом з тим перебувають у нерозривному зв'язку між собою: міцність обумовлена розрахунковими передумовами на стадії проектування, а жорсткість - технологічними можливостями забезпечення проектної міцності бетону у виробничих умовах з урахуванням конструктивних особливостей виготовленого елемента, коштів ущільнення бетонної суміші і т. д.

де Ж - жорсткість бетонної суміші, що визначається за технічного віскозиметрі у відповідності з ГОСТ 10178 - 62; /Сн.г - нормальна густота цементного тіста в частках

Жорсткість суміші при даному Ц/залежить переважно від кількості цементного тіста в бетоні. Закономірності зв'язку з цим досліджені в меншою мірою, ніж емпіричні залежності для міцності бетону. Встановлено, що визначальним тут є абсолютний витрата води (а не цементу) у суміші. В роботі [51 ], зокрема, запропоновано оцінювати жорсткість бетонної суміші за емпіричною формулою одиниці; С - емпіричний коефіцієнт, залежить від максимальної крупності заповнювача.

Близька за характером залежність ( з показником ступеня, рівним 9) виявлена також С. Поповичем [174] при визначенні жорсткості суміші за методом Пауерса.

Залежності (1.1) і (1.2) відображають лише загальні експериментальні закономірності. Фактичні показники жорсткості суміші при заданій витраті води можуть коливатися в порівняно широких межах. Крім водопотребности цементу /Сн.г і максимальної крупності заповнювача, що враховуються формулою (1.2), істотно впливає форма зерен крупного заповнювача і особливо характеристики піску (крупність, гранулометричний склад тощо). Тому на практиці відповідні кількісні співвідношення між витратою води і жорсткістю суміші встановлюють зазвичай з урахуванням деяких загальних вимог до якості застосовуваних матеріалів для даної категорії важких бетонів. У таких співставних умовах рекомендовані [51,102] значення витрати води, як правило, мало відрізняються один від одного.

На рис. 1 показано зміну витрати води Ву необхідне для забезпечення заданої жорсткості (рухливості) сумішей на портландцементах з нормальної густоти цементного тіста /Сн.г = 0,25-^0,26, гранітному щебені максимальною крупністю 20 мм і піску середньої крупності. Результати, отримані за формулою (1.2), практично добре узгоджуються з даними, наведеними Б. Р. Скрам-таевым, А. Е. Десовым, В. Р. Довжиком, А. Я. Либманом, О. А. Гершбергом і іншими авторами в роботі [51].

Оцінюючи колір різних бетонних сумішей, що використовуються для отримання бетону заданої жорсткості (див. рис. 1), слід мати на увазі, що навіть при застосуванні одних і тих же матеріалів витрата залежить від

співвідношень фракцій суміші заповнювачів і, зокрема,

П від дрібного і крупного заповнювача р = JJJ.

При однаковій якості і кількості цементного тіста в бетоні існує оптимальне співвідношення r=jnr

забезпечує найбільшу можливу удобоуклады-ваемость суміші на заданих матеріалах. Як з-за збільшення кількості взаємних контактів крупного заповнювача (при нестачі піску в суміші), так і через збільшення питомої поверхні суміші заповнювача (при надлишку піску) легкоукладальність зазвичай знижується. Тому при попередньому призначенні витрати води в суміші (наприклад, рис. 1) слід передбачати, крім усього іншого, використання сумішей з оптимальним гранулометричним складом заповнювачів.

Положення прямої на рис. 2 істотно залежить від властивостей заповнювача, особливо піску. Зі збільшенням (зменшенням) модуля крупності піску на одиницю коефіцієнт а при тому ж значенні Уц.т необхідно, на-лример, збільшувати або зменшувати на 0,10-0,15 [82]. Остаточні висновки можуть бути зроблені лише шляхом перевірки та коригування розрахункових величин на пробних замісах (див. розділ 3).

Легкоукладальність бетонної суміші можна оцінювати по м або а незалежно від міцності важкого бетону на крупному заповнювачі. Поряд з цим при підборі складу високоміцного бетону, що відрізняється, як правило, низьким В/Ц і підвищеною витратою цементу, необхідно брати до увагу, що залежності (1.1) і (1.2), досить прийнятні для звичайних значень В/Ц, при низьких значеннях В/Ц порушуються [51, 82]. При деякому перевищенні Ц/В = z0 (рис. 3) особливо помітно проявляються закономірності, не враховуються виразами (1.1) і (1.2): змінюються залежності R = f(z) і порушується сталість водопотребности равноподвижных сумішей (F = const).

Значення zQi відповідні початкової водопотребности сумішей, що знаходяться в межах z0 = 2,0-i-2,5 і, за деякими даними, залежать від якості цементу [511. Як

показано в роботі [127], величина може змінюватися від Ъ 0,04 до 0,13 л/кг для заповнювачів, максимальна величина яких зростає відповідно з 10 до 70 мм. На основі тих же даних, в роботі [110] прийнято Ъ = = 0,08 л/кг для найбільш поширених заповнювачів з максимальною крупністю 20 мм і запропоновано використовувати формулу (1.5) при г0 = 2 у вигляді:

З порівняння формули (1.6) і більш складних залежностей такого роду [51, 174] видно, що густина оцінюється практично однаково (рис. 4). Зміна водопотребности суміші при високих значеннях z може бути дуже помітним навіть при інших однакових умовах (F = const).

Таким чином, для бетонів, приготованих на однакових матеріалах і сумішей певної жорсткості, підвищення марочної міцності R понад певної межі досягається значним збільшенням витрат цементу Ц = Bz (див. рис. 3). Враховуючи ці міркування, верхня межа витрати цементу для отримання високоміцного бетону не повинен перевищувати 550-600 кг/м3 [41, 82].

Найбільш радикальний спосіб зниження витрати цементу в високоміцному бетоні - використання можливе більш жорстких сумішей з зниженими витратами води. Однак применейие цього способу лімітується особливостями виготовленої конструкції та ефективністю засобів ущільнення суміші.

Не менш важливо дотримуватися вимоги до якості складових для високоміцного бетону, ретельно підбирати гранулометричний склад заповнювачів і в особливості встановлювати правильне співвідношення між піском і щебенем (див. стор 6). Крім іншого, тут слід уникати застосування забруднених заповнювачів, що приводить до підвищення витрат води для одержання заданої жорсткості суміші [41].

    

 «Високоміцний бетон» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також: Бетон і будівельні розчини Вихідні матеріали 1.1. Мінеральні в'яжучі речовини 1.2. Заповнювачі 1.3. Вода 1.4. Визначення необхідної кількості матеріалів Будівельні розчини 2.1. Властивості будівельних розчинів 2.2. Види будівельних розчинів 2.3. Приготування будівельних розчинів 2.4. Склади Бетони 3.1. Види бетону 3.2. Властивості бетону 3.3. Приготування бетонного розчину 3.4. Склади 3.5. Шлакобетон 3.6. Опілкобетон