Свойства бетонной смеси. Бетонная смесь представляет собой пластично-вязкую массу, сравнительно легко принимающую любую форму и затем самопроизвольно переходящую в камневидное

Бетонная смесь представляет собой пластично-вязкую массу, сравнительно легко принимающую любую форму и затем самопроизвольно переходящую в камневидное состояние. Поэтому из бетонной смеси легко получают каменные конструкции и изделия любой заданной формы.

Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на вязкопластичные свойства смеси. Так, если увеличить содержание заполнителей, смесь становится более жесткой, если цементного теста – более пластичной и текучей. Существенно влияет на свойства бетонной смеси и вязкость цементного теста. Чем больше в цементном тесте воды, тем пластичнее получается тесто и соответственно пластичнее бетонная смесь.

Бетонная смесь должна удовлетворять следующим основным требованиям:

· сохранять однородность и связность на всех технологических этапах (перемешивание, перегрузка), не расслаиваться;

· не отделять воду, то есть удерживать ее без водоотделения на поверхности конструкций;

· обладать хорошей удобоукладываемостью – способностью заполнять форму или опалубку при данных способах формования и образовывать после уплотнения бетон максимальной плотности и однородности.

Удобоукладываемость оценивают показателями подвижности или жесткости. Подвижность устанавливается по величине осадки стандартного конуса (ОК) и выражается в сантиметрах, а жесткость характеризуется временем вибрации в секундах, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса в приборе определения жесткости (Ж). Методика определения удобоукладываемости бетонной смеси (осадка конуса и жесткость) приведены в работах [1] и [2].

В зависимости от удобоукладываемости различают жесткие и подвижные бетонные смеси (табл. 3. 4).

Таблица 3.4

На подвижность и жесткость бетонных смесей влияет содержание воды, водоцементное отношение, содержание цементного теста, крупность заполнителей и форма зерен, содержание песка.

Водопотребность смесей должна быть минимальной при сохранении заданной удобоукладываемости. Для уменьшения водосодержания применяют пластифицирующие добавки и современные средства уплотнения.

Изменение водоцементного отношения (В/Ц) приводит к изменению подвижности бетонной смеси. Чем это отношение больше, тем больше подвижность бетонной смеси. С уменьшением В/Ц подвижность смеси уменьшается, а прочность бетона увеличивается.

Увеличение количества цементного теста повышает подвижность бетонной смеси при сохранении той же прочности. Объясняется это тем, что избыток цементного теста раздвигает зерна заполнителя, создавая между ними более толстые прослойки, что способствует повышению подвижности смеси.

Увеличение крупности заполнителей уменьшает их суммарную поверхность, и водопотребность смеси снижается на 10-15 %. При одинаковом количестве цементного теста его прослойки между зернами толще, что увеличивает подвижность бетонной смеси.

Увеличение количества песка уменьшает подвижность бетонной смеси при прочих равных условиях, так как значительно возрастает суммарная поверхность заполнителей.

При окатанной форме зерен заполнителей их суммарная поверхность и трение между ними меньше, чем при форме с шероховатой поверхностью и острыми гранями. Поэтому смесь с гравием и природным песком подвижнее, чем смесь с щебнем и дробленым песком, однако прочность бетона ниже, так как хуже сцепление цементного камня с поверхностью гладких зерен, особенно при изгибе.

Более экономичными являются жесткие бетонные смеси. На их приготовление расходуется меньше цемента, а бетоны из них при качественном уплотнении твердеют быстрее, имеют более высокую долговечность, водонепроницаемость по сравнению с бетонами из пластичных смесей. Однако при изготовлении бетонов из жестких смесей требуются более тщательное дозирование составляющих, интенсивное перемешивание и повышенные энергозатраты на уплотнение.

Важное свойство бетонной смеси – тиксотропия – способность разжижаться при периодически повторяющихся механических воздействиях (вибрации) и вновь загустевать при прекращении этого воздействия. При вибрировании силы внутреннего трения и сцепления между частицами уменьшаются и бетонная смесь становится текучей.

Связность – способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения.

При механических воздействиях на бетонную смесь в результате ее тиксотропного разжижения часть воды как наиболее легкого компонента отжимается вверх (рис.3.2). Крупный заполнитель, плотность которого обычно больше плотности растворной части (смеси цемента, песка и воды), опускается вниз. Все это делает бетон неоднородным, снижает его прочностные показатели и морозостойкость.

Указанные свойства бетонной смеси обеспечиваются правильным подбором состава бетона. Методика и пример расчета номинального состава тяжелого бетона по методу Скрамтаева-Баженова приведены в работе [2].

б а	Рис.3.2. Схема расслоения бетонной смеси при длительных вибрационных воздействиях: а – свежеприготовленная смесь; б – расслоившаяся смесь; 1 – напрвление движения воды; 2 – цементно-песчаный раствор; 3 – крупный заполнитель; 4 – вода