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
Таблица 9.2
|
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).