Строительные материалы и изделия

Важнейшие свойства бетонной смеси

Расслаиваемость — разделение бетонной смеси на отдельные слои заполнителей, растворной части и воды — характеризуется двумя параметрами: водоотделением и раствороотделением. Часто расслаиваемость устраняют увеличением доли песка в массе за­полнителей.

Водоотделение бетонной смеси имеет место в состоянии покоя, когда твердые частицы оседают вниз, а избыток воды вы­тесняется вверх. Предельное содержание воды в бетонной смеси, выше которого наблюдается водоотделение, называется водоудер­живающей способностью. Для повышения водоудерживающей спо­собности используют добавки-загустители (см. подразд. 9.8).

Водоотделение сопровождается образованием в бетоне верти­кальных капиллярных ходов, снижающих его водонепроницае­мость.

Для определения водоотделен ия бетонную смесь отстаивают в мерном сосуде в течение 1,5 ч, отбирают пипеткой выделившую­ся воду и взвешивают. Водоотделение характеризуют объемом от­делившейся воды в процентах от объема бетонной смеси.

Раствороотделение определяют после вибрирования бетон­ной смеси в мерной форме на лабораторной виброплощадке в тече­ние определенного времени. При этом зерна крупного заполнителя опускаются вниз, а растворная составляющая вытесняется вверх.

Пробы, отобранные из верхней и нижней половин формы, взвешивают и пропускают через сито с диаметром отверстий 5 мм, промывая струей воды. Оставшиеся на сите зерна заполнителей сушат и взвешивают. Показатель раствороотделения вычисляют в процентах по формуле

У= Ю0(ув - у„)/(ув + ун),

где ув, ун — процентные содержания растворных составляющих соответственно в верхней и нижней половинах образца.

Удобоукладываемость характеризуется осадкой конуса (ОК) или показателем жесткости (Ж). Удобоукладываемость назначается в проекте производства работ в зависимости от массивности конст­рукции, густоты армирования, способов транспортирования, ук­ладки и уплотнения бетонной смеси.

Осадка конуса (подвижность) определяется с помощью конуса Абрамса — металлической формы, заполняемой бетонной смесью. При Д, аиб < 40 мм применяют нормальный конус, размеры которого, мм, указаны на рис. 9.2, а. Для смесей с Внаиб > 40 мм применяют увеличенный конус высотой 450 мм и диаметрами оснований 150 и 300 мм. Осадку увеличенного конуса приводят к осадке нормального конуса делением на 1,5.

Конус протирают изнутри влажной тканью и устанавливают на увлажненный металлический лист. Бетонной смесью марок П1, П2 или ПЗ конус заполняют в три слоя одинаковой высоты. Каж­дый слой штыкуют металлическим стержнем 25 раз при нормаль­ном конусе и 56 раз при увеличенном конусе. Бетонной смесью марок П4 и П5 конус заполняют в один прием и штыкуют 10 раз.

Избыток бетонной смеси срезают вровень с краями конуса, после чего конус плавно поднимают. Осадку бетонной смеси измеряют с точностью 0,5 см. Время от начала заполнения конуса до его снятия не должно превышать 3 мин.

Показатель жесткости — это время вибрирования бе­тонной смеси в секундах, необходимое на заполнение специаль­ной формы после снятия нормального конуса. Этот показатель при­меняют для жестких бетонных смесей с ОК = 0 и, следовательно, неразличимых по ОК.

Бетонные смеси марок Ж1...Ж4 и СЖ1...СЖЗ испытывают на приборе Вебе (рис. 9.2, б), который закрепляют на стандартной виб­роплощадке. Внутрь цилиндрической формы прибора помещают ко­нус Абрамса и заполняют его бетонной смесью так же, как для сме­сей марок П1... ПЗ. После снятия конуса на бетонную смесь опуска­ют диск с отверстиями и, засекая время секундомером, включают виброплощадку. Вибрирование продолжают до тех пор, пока не нач­нется выделение цементного теста из любых двух отверстий диска.

Для марок Ж1 ...Ж4 жесткость можно определять также мето­дом Скрамтаева. В установленную на виброплощадке форму раз­мером 200x200x200 мм помещают конус с диаметром нижнего основания 194 мм, который заполняют бетонной смесью так же, как для смесей марок П1...ПЗ. После снятия конуса включают виброплощадку и измеряют время в секундах, необходимое для

заполнения формы бетонной смесью и получения горизонталь­ной поверхности. Переходный коэффициент от метода Скрамтае - ва к методу Вебе принимают равным 0,7.

По удобоукладываемости бетонные смеси подразделяются на марки (табл. 9.2).

На подвижность бетонной смеси влияют следующие факторы.

1. Вид цемента. Чем меньше водопотребность цемента, тем выше подвижность бетонной смеси. Пуццолановый портландцемент, имеющий повышенную водопотребность, придает бетонной сме­си меньшую подвижность, чем портландцемент или шлакопорт­ландцемент.

2. Вид заполнителя. Заполнители с окатанными, гладкими зер­нами (речные и морские пески, гравий) придают большую под­вижность бетонной смеси, чем заполнители с угловатыми, шеро­ховатыми зернами (искусственные пески, щебень).

3. Наибольший размер зерен заполнителя — Рти6. Чем больше Пнаиб, тем выше подвижность бетонной смеси.

4. Вид добавок. Подвижность бетонной смеси повышают введе­нием пластифицирующих добавок (см. подразд. 9.8).

5. Параметры состава бетона: В/Ц, Ц и г (рис. 9.3). С увеличени­ем В/Ц (при постоянных Ц и г) ОК возрастает в результате раз­жижения цементного теста, играющего роль смазки в бетонной смеси. С увеличением Ц (при постоянных В/Ц и г) ОК также уве­личивается, так как растет количество теста при неизменной его густоте. Влияние параметра г (при постоянных В/Ц и Ц) характе­ризуется наличием максимума, которому соответствует значение г, называемое оптимальным (гопт). При г = гот требуется мини­мальное количество цемента, чтобы обеспечить заданную под­вижность. Снижение ОК С ростом Г (при Г > Гопт) вызвано ростом суммарной поверхности зерен при замене крупного заполнителя песком, что уменьшает толщину прослоек теста между зернами.

Рис. 9.4. Графики зависимос­тей гопт от расхода цемента Ц

(Ц. > Ц2 > Цз)

При этом вязкость теста и его количество в бетонной смеси оста­ются неизменными. При малом содержании песка в бетонной смеси (при г < гопт) она оказывается неудобообрабатываемой. После снятия формы конус бетонной смеси либо стоит, не осаждаясь, либо рассыпается.

Значение оптимальной доли песка гопт уменьшается с увеличе­нием расхода цемента (рис. 9.4).