| 7. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ
В предыдущих разделах главы было показано, что жесткие бетонные смеси отличаются целым рядом особенностей по сравнению с пластичными или малоподвижными смесями. По мере изменения жесткости эти особенности проявляются в различной степени. Поэтому целесообразно подразделять жесткие бетонные смеси на отдельные группы. Ниже излагаются предпосылки и обоснования классификации жестких бетонных смесей.
На кривых зависимости жесткости бетонной смеси от ее водосодержания (рис. 11) можно условно выделить три достаточно отчетливо выраженных участка. На первом участке кривые идут полого, т. е. изменение водосодержания в незначительной степени отражается на величине показателя жесткости бетонной смеси. Этот участок характеризует подвижные и малоподвижные смеси. Верхняя граница этого участка соответствует в среднем показателю жесткости 25 сек. В зависимости от вида цемента, состава бетонной смеси и свойств заполнителей к этой области могут относиться смеси с самым различным водосодержанием — от 150 до 190 л/м3.
На втором участке, который характеризует смеси с жесткостью в пределах от 25 до 150 сек., угол наклона кривых резко возрастает. Это указывает на большее влияние водосодержания на изменение жесткости бетонной смеси. Такие бетонные смеси могут быть отнесены к умеренно жестким или нормально жестким смесям.
Третий участок при жесткости выше 150 сек. характеризуется резким возрастанием показателя жесткости при весьма незначительном уменьшении водосодержания бетонной смеси (кривые идут почти параллельно оси ординат). Бетонные смеси, отличающиеся подобным свойством, относятся к особо жестким смесям. Нижняя граница особо жестких смесей составляет 150—200 сек., верхняя — 600—700 сек.
Что касается бетонных смесей с показателем жесткости более 600—700 сек., то они, как это было уже отмечено ранее (глава. II), не могут быть охарактеризованы техническим вискозиметром по стандартной методике. Жесткость их может быть установлена другими методами (например, по времени уплотнения с пригрузкой). Из таких смесей также можно при надлежащих условиях уплотнения изготавливать бетонные изделия. Эти смеси было предложено называть сверхжесткими.
Все три названные выше группы жестких смесей составляют в совокупности область жестких смесей, которые вместе с малоподвижными, пластичными и литыми смесями охватывают бетонные смеси всевозможной удобоукладываемости.
Можно предположить, что классификация, связанная с величиной условного показателя, является, также условной. Действительно, например с изменением амплитуды колебаний виброплощадки при определении показателя жесткости одна и та же смесь может быть отнесена то к категории малоподвижных, то к умеренно жестким, то к сверхжестким, хотя характер кривых Ж=f(В) и не зависит от амплитуды колебания. Однако внимательное изучение свойств жестких бетонных смесей и особенно условий их уплотнения и формования показало, что приведенная выше классификация может считаться вполне обоснованной.
При исследованиях влияния времени выдерживания бетонной смеси до ее укладки на жесткость (см. рис. 12) были получены три характерные группы кривых: первая — для малоподвижных смесей с первоначальной жесткостью 25—30 сек., вторая—для смесей с жесткостью 55 и 135 сек., т. е. для нормально жестких смесей, и третья — для смеси с жесткостью 230 сек., т. е. для особо жесткой смеси.
Опыты по определению структурной прочности свежеотформованной бетонной смеси выявили характерную зависимость величины «структурной» прочности (осадка свежеотформованного распалубленного бетонного цилиндра при встряхивании) от жесткости бетонной смеси (рис. 17). Эта зависимость имеет тот же характер, что и зависимость Ж = f (В). На кривых также выражены три участка: 1) малоподвижные смеси (менее 30 сек.), когда «структурная прочность» с уменьшением жесткости резко падает, 2) нормально жесткие смеси (30—150 сек.), когда «структурная прочность» растет почти пропорционально увеличению жесткости, и 3) особо жесткие смеси (более 150 сек.), для которых «структурная прочность» с ростом жесткости почти не увеличивается.
В опытах по изучению влияния жесткости, бетонной, смеси на прочность бетона при неизменном водоцементном отношении (см, табл. 16) было установлено, что бетоны из смесей с жесткостью более 200 сек. показывают значительное возрастание прочности по сравнению с бетонами из малоподвижных смесей. В то же время при смесях с жесткостью 50—60 сек. и 100—120 сек разница в прочностях бетонов из жестких и малоподвижных смесей не велика.
Материал для обоснования классификации жестких бетонных смесей дает также изучение вопросов, связанных с их уплотнением и формованием (см. главу IV).
Лабораторные опыты, производственные испытания и анализ работы машин для формования железобетонных изделий показали, что формование и уплотнение нормально жестких смесей можно производить без пригрузки (при надлежащей амплитуде и частоте колебаний вибромеханизма) в отличие от особо жестких смесей, для уплотнения которых всегда необходима пригрузка.
Если для нормально и особо жестких смесей оптимальная величина пригрузки составляет 20—60 г/см2, то для сверхжестких смесей она равна 100—140 г/см2. Такие смеси не удается уплотнить без пригрузки не только в производственных, но и в лабораторных условиях, даже при увеличении амплитуды колебаний виброплощадки до 0,9 мм. Именно поэтому их жесткость не поддается определению в техническом вискозиметре. Для особо жестких смесей эффект действия пригрузки при оптимальной ее величине возрастает с увеличением амплитуды вибрирования, в то время как для нормально жестких смесей эффект действия пригрузки не зависит от амплитуды вибрирования. Увеличение амплитуды вибрирования без использования пригрузки для особо жестких смесей в отличие от нормально жестких смесей ухудшает уплотнение.
Особенности жестких смесей различной степени жесткости, очевидно, связаны с различиями в структуре этих смесей. Для выяснения различий и особенностей структур смесей при критических величинах жесткости в области перехода от одного класса жесткости к другому необходимы дальнейшие, более глубокие исследования.
Классификация жестких бетонных смесей по степени жесткости имеет практическое значение, так как позволяет обосновать и классифицировать требования к формующим и уплотняющим механизмам. Обязательным условием действенности подобной классификации является строгое соблюдение методики определения жесткости, использованной при введении классификации.
Жесткие бетонные смеси в производстве сборного железобетона
д-р техн. наук В.И.Сорокер, инж. В.Г.Довжик
Москва 1958
|
