Строительніе статьи 1996

Методика определения рациональных составов тяжелого бетона

(В порядке постановки вопроса)

Одной из проблем технологии бетона является создание стандарт­ной методики но оперативному подбору рациональных составов тяжелого бетона. Разработке тако­го стандарта в определенной степе­ни мешает отсутствие общеприз­нанной простой и доступной для заводских лабораторий методики определения рационального соот­ношения между мелким и крупным заполнителями в проектируемых составах бетонной смеси.

В предлагаемой нами методике реализована задача упрощения ра - богы заводских лабораторий при подборе составов бетона. Упроще­ние достигается использованием исходных материалов без проведе­ния многочисленных, трудоемких и Длительных их испытаний, а также применением заполнителей без предварительной сушки. По результатам одного подбора на­значаются несколько рабочих со­ставов бетона. Использование ус­тановленных нами закономернос­тей об изменении удобоукладыва - емости бетонной смеси с различ­ны^ водосодержанием при изме­нении в ней расхода песка позво­ляет значительно облегчить зада­чу нахождения оптимального со­отношения между мелким и круп­ным заполнителями, что также упрощает работу лаборатории.

Предлагаемая методика опреде­ления рациональных составов бе­тона дает возможность экспери­ментально-графическим методом устанавливать основные зависи­мости между технологическими факторами, прочностью бетона и расходом составляющих его ком­понентов. При этом сначала в трех

Опытных составах с различным содержанием цемента н;іходят ра­циональное соотношение между крупным и мелким заполнителя­ми. Затем из установленных трех рациональных составов бетонной смеси готовятся новые замесы, в которы х у добоу кл ады ваемост ь смеси должна соответствовать за­данной удобоукладываемости. Из этих смесей формуются образцы, а результаты их испытания слу­жат для построения графических зависимостей:

А’=/0Д/В);Ц=/(11/НХІ 1=/(Щ1Ц=/(Ц)

Эти зависимости служат для назначения производственных со­ставов бетона требуемой прочности.

Необходимо сказать, что мето­дику можно применять и при оп­ределении рациональных составов бетона с добавками суперпласти - фикаторов, вводимых в бетонную смесь с целью экономии цемента, повышения прочности бетона и увеличения удобоукладываемости бетонной смеси.

Следует отметить, что установ­ление оптимального соотношения между мелким и крупным запол­нителями в бетонной смеси по данной методике лучшим образом и быстрее можно было бы опреде­лить, если оы її работе использо­вался смеситель, оборудованный прибором, способным оценивать формовочные свойства бетонной смеси критериями реологических характеристик.

Рациональные опытные соста­вы но содержанию иеска в процес­се выполнения подбора устанав­ливаются при поочередном их за­мешивании. Для этого лучше ис­пользовать специально разрабо­танные смесители, снабженные устройством регистрации измене­ния реологических характеристик бетонной смеси. Объем замеса на­значается с учетом вместимости такой) смесителя, а при его отсут­ствии — исходя из требований стандартных методик, предназна­ченных для определения характе­ристик удобоукладываемости бе­тонной смеси. Но в этом случае следует иметь в виду, что исполь­зование для названных целей стандартных методик по опреде­лению характеристик удобоукла­дываемости бетонной смеси за­труднительно, так как ни но одной из стандартных методик нельзя оценить удобоукладываемость смеси в полном диапазоне ее фор­мовочных свойств, начиная от же­стких и кончая литыми смесями. По этим методикам показатели удобоукладываемости можно оп­ределять только в каком-либо ог­раниченном диапазоне, что созда­ет определенные сложности.'

Прежде чем приступить к под­бору, устанавливаются объемная масса щебня, его водопотребность и водоноглощение. водонотреб - ность песка и нормальная густота цемента.

Лабораторный подбор при на­хождении оптимального содержа­ния мелкого заполнителя (песка) в опытных составах выполняется на увлажненных щебне и песке. Влажность щебня при этом долж­на соответствовать суммарному значению его водопотребности и условному водопоглощению, а влажность песка — его водоно - требности.

Вынолнение подбора начинает­ся с установления оптимального содержания песка в трех опыт­ных составах бетонной смеси с расходами вяжущего, например 300, 400 и 500 кг на I м3 для обычных бетонов марок от 100 до 500. Расход щебня на 1 м3 бетона в каждом из опытных составов должен быть равным объемной массе щебня.

При выполнении работы по оп­ределению рационального содер­жания песка в составе бетона в каждом замесе к отвешенным увлажненному щебню и цементу приливается вода в количестве, рассчитанном согласно выраже­нию В=ХГ с-Л; г-Ц, где Х6 с — коэф­фициент водосодержания бетон­ной смеси, принимаемый равным

1 при условии, что удобоуклады­ваемость бетонной смеси опреде­ляется на специальном приборе по реологическим параметрам, и ран­ным 1,5, если удобоукладывае­мость смеси определяется по осад­ке конуса: Ки1 — коэффициент нормальной густоты цементного теста; Ц — расход цемента, кг/м3.

Далее к отдозированным компо­нентам опытного состава (цемен­ту, щебню и воде) при их переме­шивании, периодически порциями по 0,5 кг, добавляется песок с влажностью, соответствующей его водопотребности. Заготовля­ют песок для замеса из расчета 600; 700; 800 кг/м3 при соответст­вующем расходе цемента 500; 400, 300 кг/м3. Периодически после каждого добавления песка опреде­ляются параметры реологических характеристик (ти, Ц) или удобоу­кладываемости бетонной смеси (ОК — в см, а Ж — в с).

Первоначальное _определение удобоукладываемости производят при расходе песка 0,4 от макси­мального расчетного количества

В перемешиваемой бетонной смеси опытного состава песок при его добавлении увеличивает раз­движку зерен крупного заполните­ля и изменяет соотношение между трением и структурной вязкостью бетонной смеси. В результате удо - боукладываемость бетонной сме­си сначала будет возрастать за счет уменьшения внутренних сил трения зерен крупного заполните­ля, а затем уменьшится, когда нач­нет возрастать вязкость раствор­ной части смеси. Поэтому песок добавляется до тех нор, пока зна­чения реологических характерис­тик или характеристик удобоукла­дываемости бетонной смеси, до­стигнув наибольшего своего зна­чения, не начнут уменьшаться. В этот момент содержание песка в опытном составе, соответствую­щее наивысшему значению удобо­укладываемости смеси, следует считать оптимальным.

Подобным образом оптималь­ное содержание песка при ранее принятой расчетной дозировке во­ды определяют в остальных двух опытных составах бетонной смеси с другими расходами вяжущего.

Как показали исследования, обобщенные результаты которых представлены на рис. 1. оптималь­ное содержание песка в бетонной смеси опытных составов, установ­ленное так, как это было изложено ранее, не изменяется с изменением дозировки воды, если водосодер - жание смеси не выходит за границу расслоения. Это объясняется тем,

)