ОПТИМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПЕСКА

Определение оптимального содержания песка в составе беток — ной смеси необходимо при любом методе подбора состава бетона. При определении количества песка в составе бетона следует "учи­тывать, что на заводах железобетонных изделий стоимость песка в 3—4 раза ниже стоимости фракционированного крупного запол­нителя.

Во всех работах, касающихся содержания песка в бетоне, ука­зывается, что практически изменения в содержании песка отража­ются лишь на удобоукладываёмости бетонной смеси, не оказывая влияния на прочность бетона, для которой определяющим является водоцементное отношение.

По данным Десова и Гланвилля [31, 101], оптимальным будет Такое содержание песка, которое соответствует минимальной во — допотребности бетонной смеси при заданной подвижности и соот­Ветственно наивысшей прочности бетона. В других исследовани­ях [125] оптимальное содержание песка придавало смеси наилуч­Шую удобоукладываемооть; при других количествах песка (не Оптимальных) бетонная смесь недоуплотн. ялась и прочность бетона Получалась меньшей.

— Общим выводом из всех этих работ является то, что оптималь­ное содержание песка зависит от вида и размёра зерен крупного заполнителя, жирности смеси и требований к ее удобоукладываё­мости. В частности, оптимальное содержание песка в смеси запол­нителей уменьшается по мере увеличения предельной крупносТй щебня и содержіания цемента в составе бетона; оно меньше для Смесей на гравии, чем на щебне.

Все исследователи указывают на то, что содержание песка мо­Жет быть снижено при увеличении жесткости смеси. Как отмечал Еще в 1932 г. Пауэре [113], применение вибрации позволяет значи­Тельно снизить содержание песка в составе бетонной смеси и тей Самым повысить прочность бетона за счет уменьшения В]Ц Rtptf Постоянном расходе цемента. При укладке бетона вибрацией прЙЧГ — ность непрерывно возрастает при снижении содержания ПЄЙій. МИ­Нимально возможное количество песка связано не с прочностью бе — Тона, а с расслаиваемостью бетонной смеси, незаметной в< малых образцах, но сильно ухудшающей качество бетона на производстве.

По данным Гланвилля, Коллинза и Мэтьюза [101], изменения е — содержании песка особенно сказываются при тощих и подвижных смесях и применении угловатых заполнителей. Это же мнение под­держивают С. А. Миронов и Г. А. Аробелидзе [47], которые пока­зали, что оптимальное содержание песка уменьшается по мере уве­личения расхода цемента и увеличения жесткости бетонной смеси, и что для каждого вида крупного заполнителя (по форме, предель­ной крупности и зерновому составу) существует предел содержа­ния песка, ниже которого смесь расслаивается независимо от под­вижности и содержания цемента.

К чрезвычайно интересным выводам пришли Ньюмен и Тей- шенэ [109]. Они установили, что если зерновой состав заполнителя изменяется так, что его суммарная удельная поверхность остается постоянной, то прочность бетона и подвижность бетонной смеси іак — же будут неизменными. При увеличении удельной поверхности за­полнителя растет водопотребность бетонной смеси и как следствие этого необходимо увеличить расход цемента для сохранения проч­ности бетона. Так, при использовании четырех различных по круп­ности песков, удельная поверхность которых изменилась в преде­лах 49—88 см2/г, была пол’учена одинаковая прочность бетона (275—295 кг/см2) и одинаковая удобоукладываемость бетонной смеси (осадка конуса примерно 2,5—5 см) при постоянной удель­ной поверхности всего заполнителя 25,5 см2/г. Это потребовало изменения содержания песка в смеси заполнителей в пределах от 46 до 24% по весу. При постоянном содержании песка в смеси за­полнителей (36%) для поддержания постоянной удобоукладываё­мости, при применении более мелких песков, пришлось почти на 15% повысить водосодержание бетонной смеси, что привело к сни­жению прочности бетона на 25%.

В жестких смесях из-за чрезвычайно низкого водосодержания и практического отсутствия расслаивания при вибрации содержа­ние песка может быть доведено до минимума. Эта-способствует по­вышению качества бетона и обусловливает высокую эффектив­ность жестких смесей.

Оптимальное содержание песка в составе бетонной смеси долж­но быть связано с определенной идеальной структурой бетона. При­нятая в практике характеристика содержания песка—величина г (доля песка в смеси заполнителей по весу или объему) — не дает никакого представления о структуре бетона и является отвлечен­ным понятием. Как показали многочисленные исследования, опти­мальная величина г зависит от вида, зернового состава и крупно­сти заполнителей і^рупного и мелкого), расхода цемента М жесткости смеси. Поэтому при каждом подборе состава бетона необходимо производить опыты для установления наивыгоднейшего значения г. Многочисленные таблицы, рекомендующие оптималь­ные значения г в зависимости от расхода цемента и крупцости заполнителя, носят весьма ориентировочный характер и, как пра^ вило, нуждаются в дополнительной проверке в каждом конкретном случае. К тому же все они относятся к случаям применения по­движных бетонных смесей и, следовательно, не могут быть исполь­зованы для проектирования состава бетона из жестких смесей.

Значительно целесообразнее использовать при выборе оптималь­ного содержания песка в составе бетонной смеси принцип заполне­ния раствором пустот в крупном заполнителе. Этот принцип в том или ином виде положен в основу большинства методов расчета со­става бетона [57, 65].

Так, А. Е. Десов [31] полагает, что в вибрированных бетонах со­держание песка в смеси заполнителей (по объему) может быть най­дено из выражения

Г = а —0,02,

Где г — содержание песка в смеси заполнителей в долях единицы; а—пустотность крупного заполнителя в вибрированном со­стоянии в долях единицы.

Такой прием не учитывает того обстоятельства, что оптималь­ное содержание песка зависит от расхода цемента.

По заключению Паучера [112], оптимальное содержание круп­ного заполнителя в бетоне, отвечающее наилучшей удобообрабаты — ваемости смеси, равно его объемному весу, определенному при вибрации в том же сосуде, в котором определяется удобообрабаты — ваемость смеси. Определенное подобным образом оптимальное со­держание крупного заполнителя не зависит от водоцементного отношения.

Вывод о связи оптимального содержания песка в составе бе­тонной смеси с пустотностью крупного заполнителя косвенно выте­кает и из работы И. М. Френкеля [87}, К. Э. Горяйнова и А. В. Ми­хайлова [56] и Г. Д. Копелянского [15], которые рекомендуют для жестких бетонных смесей определенное, не зависящее от расхода цемента, содержание крупного заполнителя на 1 м3 бетона: 1 Mz (Френкель), 0,85—0,95 мъ (Горяйнов, Михайлов) и 1,1 мг (Копе — лянский).

Гольдбек и Грэй используют в предложенном ими методе подбо­ра состава бетона [102] показатель V/Vo, представляющий собой объем сухого штыкованного заполнителя на единицу объема бе­тона. По мнению авторов, оптимальная величина этого показателя при данной предельной крупности заполнителя и определенном зер­новом составе песка не зависит от расхода цемента и зернового со­става и вида крупного заполнителя. В приведенной ими таблице Даны оптимальные значения V/Vo в зависимости от предельной крупности заполнителя и модуля крупности песка. Максимальная величина V/V0—0,78 отвечает предельной крупности заполнителя 62 мм и песку с модулем крупности 2,4. Минимальная величина 0,64 соответствует предельной крупности 19 мм и модулю крупно­сти песка 3,1. При увеличении модуля крупности песка с 2,4 до 3,1 величина V/Vo падает на 0,07; при увеличении предельной круп-
кости заполнителя с 19 до 62 мм она возрастает на 0,07. Указанны, величины относятся’ к смесям с расходом цемента 220—420 кг/м"г Характеризуемым осадкой конуса 7,5—15 см. Для жестких смесей, как указывают авторы, ‘значения VJVО могут быть увеличены на 15%.

В описанных способах расчета состава бетона характеристика содержания крупного заполнителя хотя и связана с пустотностью или объемным весом, но не отражает структуры бетона. К тому же при одном "И том же объемном весе заполнители могут иметь раз­личную пустотность, точно так же, как одну и ту же пустотность могут иметь заполнители с различным объемным и удельным веса­ми. Все эти недостатки устраняются при использовании для расче­та состава бетона и характеристики содержания песка величины Ктб , представляющей собой отношение объема растворной смеси к объему пустот в крупном заполнителе, содержащемся в бетоне. Смысл величины Яизб и метод расчета состава бетона на основе Киз6 могут быть уяснены с помощью следующих рассуждений. •

Обозначим: Щ — содержание крупного заполнителя-в кг в 1 л3 уплотненной бетонной смеси; Тщ и т’щ соответственно его кажу­щийся удельный и объемный веса, а а —пустотность (в долях еди­ницы) .

Тогда в предположении отсутствия воздушных пустот в уплот­ненной бетонной смеси единица объема уплотненной бетонной сме­си может быть выражена следующим образом:

^ + (!)

Ьп Ти

Щ

Где ~~— объем щебня в плотном теле;

Тщ

Щ

~г —объем пустот в щебне;

Тщ

— адиаб —объем раствора.

Тщ

Из этого уравнения путем несложных преобразований можно * Выразить величину Щ или Кть

Где Ц, П, Щ, В, Їц, Тп, Тщ. Тщ и а — имеют те же значения, что и в предыдущих формулах; и ап—объемный вес и пустотность песка; . П

— объем песка в плотном теле;

Тп

~то.„—объем пустот в песке; П Т"

"Т "п’^изб —объем цементного теста.

Тп

Уравнения (4) и (5) могут быть переписаны в следующем виде: п= ; (4а)

Тщ(Тп+Тп"пЛ"3б)

Ц = ПапКаб——————- . (5а)

Тогда, решая последовательно уравнения (2), (4а) и (5а), мож­но по известным величинам Кизб и К"зб найти расход всех мате­риалов на 1 м3 бетона при заданном значении В/Ц.

Таким образом, для данного расчета состава бетона необходимо знать величины Кизб и К"зб, которые, очевидно, в первую очередь зависят от свойств заполнителей (формы, крупности, состояния по­верхности и т. д.).

Многочисленные опыты со смесями различной жесткости на гравии и щебне, к сожалению, не позволили выявить какой-либо определенной оптимальной величины К"изб. Даже при одних и тех же составляющих и при одной и той же жесткости бетонной смеси оптимальная величина К"зб меняется по мере изменения расхода цемента. Вывод С. С. Гордона[13] о том, что оптимальное содержа­ние песка соответствует такому составу, при котором произведение Кизб ‘ К"тб является минимальным, подтверждается далеко не всегда. Поэтому от второго метода расчета [по формулам (2), (4а) и (5а)], несмотря на всю его заманчивость, пришлось пока от­казаться. Решение вопроса об использовании и области применения этого метода является делом будущего.

Что касается КИЗб, то те же опыты выявили вполне закономер­ное влияние его величины на прочность бетона и жесткость бетон­ной смеси. Опыты позволили также установить оптимальную вели­чину К изб для жестких бетонных смесей независимо от вида круп­ного заполнителя и содержания цемента в бетоне. Это обстоятель­ство позволило рекомендовать метод расчета состава бетона с по­мощью Кюь [по формулам (2) и (3)] для практического исполь­зования [83].

Таким образом, при данном методе расчета состава бетона со­держание крупного заполнителя непосредственно связано с его объемным и удельным весами и с подсчитываемой по этим данным пустотностью. Как следует из многочисленных данных, эта характе,- ристики чувствительны к изменениям зернового состава заполните­ля, форме и поверхности его зерен. Поэтому при таком способе рас­чета содержание крупного заполнителя и содержание песка при оптимальном значении Кизб будет зависеть от вида и зернового со­става крупного заполнителя, что фактически и имеет место на прак­тике. В этом способе не «учитывается качество песка. Опыты пока­зали, что в известных пределах изменения в зерновом составе песка
(модуль крупности 2—3) мало отражаются на оптимальной вели­чине Я„зб ‘» лишь при очень мелких запыленных песках необходимо ставить специальные опыты для нахождения оптимального содер­жания песка в составе бетона. Как правило, такие мелкие пески не должны применяться при производстве железобетонных изделий.

В опытах по нахождению оптимальных значений К ИЗб были ис­пытаны жесткие бетонные смеси всех трех степеней жесткости, а также малоподвижные смеси, характеризуемые жесткостью (при оптимальном содержании песка) 15—20 сек. Прочность бетона определялась после твердения в нормальных условиях в возрасте 3, 7 и 28 дней или после пропаривания. При вычислении величи­ны К изб объемный вес и пустотность принимались для крупного заполнителя в насыпном со­стоянии, что приводило к некоторой условности самой величины Кязб . так как в бетоне при наличии вибра­ции и цементно-песчаного раствора зерна заполнителя располагаются по-иному. Однако, будучи рассчитан­ным по значениям объемно­го веса и пустотности в уплотненном (вибрирован — ном) состоянии, коэффици­ент избытка представляет собой также условную вели­чину, так как в уплотненной бетонной смеси зерна круп­ного заполнителя распола­гаются с большими пустотами, что непосредственно вытекает из наличия коэффициента избытка раствора, большего единицы.

На рис. 40 представлены результаты опытов по изучению влия­ния величины К изб на прочность затвердевшего бетона. В этих, как и в последующих, опытах данного раздела в каждой серии расход цемента и ВЩ принимались неизменными, а изменение ве­личины К изб обусловливалось изменением содержания песка в смеси заполнителей. В каждой серии за 100% принималась проч­ность при значении Ктб, равном 1,2—1,3.

ОПТИМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПЕСКА

Рис. 40. Зависимость предела прочности бетона при сжатии от коэффициента избытка растворной смеси

Несмотря на довольно значительный разброс точек, на графике отчетливо видна тенденция уменьшения прочности бетона по мере увеличения коэффициента избытка растворной смеси. Особенно резко уменьшается прочность при увеличении Лизб от 0,9 до 1,1. При К„зб, большем двух, прочность бетона практически не зависит от величины К„36 .-При изменении величины Кнзб от 1 до 2 проч­ность бетона уменьшается в среднем на 25 %. Еще большее сниже­ние прочности бетона при — увеличении значения Кизб было получе­но А. И. Имилем при исследовании метода бетонирования кон­струкций посредством виброцементации [35].

Рост прочности бетона при уменьшении величины Кизб, очевид но, вызван изменением структуры бетона, в которой по мере сни­жения содержания песка все большую роль начинает играть проч­ность скелета крупного заполнителя и его сцепление с цементным камнем, имеющим постоянную прочность. На положительную ролі камневидного скелета указывает и А. И. Имиль, который сопостав­ляет действие крупного заполнителя с влиянием сил трения, пг опорным плоскостям пресса при разрушении призматически^ образцов. Как известно, силы трения противодействуют попереч ному расширению раствора и повышают сопротивление разрушаю щим усилиям, создавая как бы две «обоймы» по краям образца. С уменьшением высоты призмы влияние опорных поверхностей уве­личивается, а прочность при сжатии возрастает. Точно так же воз­растает прочность бетона при уменьшении толщины цементирую­щей прослойки между зернами заполнителя, которые ипрают роль «обойм» по отношению к менее прочному раствору. Соображения о влиянии толщины прослойки цементного камня на прочность бы­ли высказаны А. Е. Десовым [29]. На повышение прочности бетона при снижении содержания песка некоторое влияние оказывает и то обстоятельство, что крупный заполнитель имеет, как правило, большее водопоглощение, чем песок. Это приводит к снижению дей­ствительного ВЩ и, следовательно, увеличению прочности бетона при увеличении содержания щебня или гравия в смеси запол­нителей.

Наконец, большое влияние на изменение прочности бетона ока­зывает, по-видимому, и обнаруженное в опытах уменьшение объем­ного веса и плотности бетона при увеличении содержания песка. Это снижение плотности, доходящее до 2—3%, вызвано по всей ве­роятности воздухововлечением при продолжительной вибрации сме­сей с высоким содержанием песка. Аналогичное явление имеет место и при применении слишком мелких песков.

Приведенные выше соображения относительно причины влия­ния содержания песка в смеси заполнителей на прочность бетона при неизменном ВЩ отнюдь не исключают друг друга. По-види­мому, все отмеченные. явления одновременно в той йли иной степе­ни имеют место в бетоне, и совместно оказывают влияние на его прочность. Наибольшее влияние, однако, оказывает камневидный скелет, что следует из непрямолинейного характера .зависимости

=/(Кизб). На значительное влияние камневидного скелета ука­зывает и то обстоятельство, что снижение прочности бетона при уменьшении величины Кизб было особенно заметно при высоких значениях ВЩ и коротких режимах твердения, т. е. при низкой относительной прочности цементно-песчаного раствора.

Вышеизложенное позволяет объяснить, почему при пластичных и малоподвижных бетонных смесях изменение содержания песка в смеси заполнителей практически не оказывает непосредственно влияния на прочность бетона. Дело в том, что в эти смеси во избе* жание расслаивания вводят, как правило, значительное количе­ство песка. Поэтому в них коэффициент избытка раствора по отно-
інению к объему пустот в крупном заполнителе равняется в наи­лучшем случае 1,3—1,5. При подобных минимальных Киз6 даль­нейшее увеличение содержания песка, как видно из графика на рис. 44, практически не снижает прочности бетона.

При анализе данных о влиянии содержания песка на жесткость бетонной смеси было выдвинуто предположение, что при прочих равных условиях жесткость бетонной смеси определяется ко­личеством и качеством растворной смеси, входящей в" бетон. Эти величины выражаются коэффициентом избыт­ка раствора и его по­движностью.

На рис. 41 пред­ставлена зависимость жесткости бетонной смеси от величины Ктб, изменение кото­рой в каждой серии обусловливалось пере­менным содержанием песка при постоянном расходе цемента и во­досодержании бетон­ной смеси. За 100% принята минимальная для данной серии опы­тов жесткость бетон­ной смеси. На графике представлены данные, относящиеся к смесям на гравии и щебне от 3 до 20 мм и тучковском песке. Жесткость сме­сей составляла в раз­личных сериях от 100 до 300 и более секунд, (при сверхжестких смесях показатель же­сткости определялся по уплотнению в ци­линдрическом сосуде).

ОПТИМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПЕСКА

%

О

% X

О

Є

«J

Зє

Рис. 41. Зависимость жесткости бетонной смеси от К„з6

1 — щебень, Ц — 300 кг/м3. В—123 л/м3; 2 — щебень, Ц—400 Кгім3, В — 123 л/л»3; 3 — щебень, Ц — 300 кг;м>, В — 140 л/м3; 4 — гравий, Ц — 300 Кгім3, В— 127 л/м3: S — гравий, Ц — 400 кг/м3, В — 127 л м3.

Рассмотрение рис. 41 позволяет сделать следующие выводы. При малом содержании песка в смеси заполнителей раствор имеет заведомо высокую подвижность, так как его водосодержание при неизменном водосодержании бетонной смеси и непрерывном умень­шении количества раствора возрастает. В этом случае целесообраз­ное наименьшее содержание песка, еще не увеличивающее жест­кость бетонной смеси, по-видимому, определяется величиной Кизй.

Как видно из, рис. 41, эта минимальная величина Кизб состав ля. ет 1,1[14]. При меньших значениях все опытные точки (независимо от расхода цемента и вида заполнителя) ложатся на одну кривуїЬ, подтверждая тем самым, что нижний предел содержания песка за-; висит в основном от Кнзб » т. е. от количества растворной смеси.

В отдельных сериях ОПЫТОВ этой предельной величине Кизб со­ответствовала различная подвижность раствора, водосодержание которого колебалось в пределах 275—330 л/м3.

Иная картина имеет место при высоких содержаниях песка. Тогда предельная величина КИзб имеет различное значение для каждого состава смеси и, следовательно, в этом случае жесткость бетонной смеси обусловливается подвижностью раствора, входя­щего в состав бетона. Водосодержание этого раствора при неизмен­ном водосодержании бетонной смеси и увеличении количества песка будет.«уменьшаться, приводя к ухудшению подвижности раствооа. Если подсчитать водосодержание раствора для тех значений АИЗб, при которых начинает возрастать жесткость бетонной смеси, то оказывается, что для всех приведенных серий опытов оно довольно постоянно и составляет 240—250 л/м3. Специально проведение опыты показали, что такому водосодержанию при используемых в работе материалах и примерных соотношений цемента и песка от­вечает расплыв на стандартном встряхивающем столике120—130 мм.

В известных пределах изменение содержания песка не влияет на жесткость бетонной смеси. Это объясняется взаимодействием двух противоположных эффектов — изменением качества (подвиж­ность) и количества (Кизб) растворной смеси. Нижний предел со­держания песка обусловливается величиной КизБ, равной 1,1, верх­ний— подвижностью растворной смеси. Величина Кизб, отвечаю­щая верхнему пределу содержания песка, возрастает с увеличением расхода цемента. Она больше для смесей на гравии.

Эти выводы соответствуют заключению В. М. Москвина и Б. Д. Тринкера [51], которые на основании опытов с подвижными смесями установили, ЧТО уменьшение величины Кизб с 1,63 до 1,36 при одинаковой толщине слоя цементного теста не оказывает влия­ния на подвижность бетонных смесей. По мнению этих авторов, при увеличении содержания песка решающим для подвижности бе­тонной смеси является толщина пленки цементного теста, т, е. под­вижность раствора; при малом количестве раствора (Кизб —1,15) бетонная — смесь имеет тенденцию к ухудшению подвижности и расслаиваемое™, несмотря на значительную подвижность раствора.

При оценке, влияния содержания песка на жесткость бетонной смеси и прочность бетона оптимальному содержанию, песка, как следует из рис. 40 и 41, отвечает величина Кизб в пределах. 1—1,1. При такой величине КИзб бетон имеет наивысшую прочность и в. то же время бетонная смесь не расслаивается и не требует увеличе — ни. я расхода цемента для обеспечения нужной удобоукладывае­мости. При расходах цемента 300—400 кг/ле3 этим величинам і Киз6. соответствуют значения г в пределах 0,2—0,3.

Такие малые величины г по сравнению с обычно используемыми в подвижных смесях значениями 0,3—0,4 объясняются малым во- досодержанием жестких бетонных смесей, которое препятствует расслаиванию последних при вибрировании.

Для пластичных и малоподвижных бетонных смесей минималь­ная величина /Сизб не является постоянной, а зависит от расхода цемента. Она колеблется в пределах 1,3—1,6, что соответствует значениям х в пределах 0,35—0,45.

Найденные оптимальные величины К изб для жестких смесей находятся в соответствии с данными Скрамтаева и Горчакова [1], которые рекомендуют для жестких бетонных смесей значение Кизй 1—1,05, а для пластичных смесей — 1,25—1,48 в зависимости от расхода цемента.

Правильность выводов о способе определения оптимального со­держания песка была подтверждена подборами составов бетона. Было проведено три серии опытов. Бетонные смеси в первых двух

ОПТИМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПЕСКА

Рис. 42. Зависимость прочности бетона от расхода цемента при различных К„3g

А — смеси на щебие, жесткость 250 сек.; пропаривание 3—8—3; б — смеси иа гравии, же­сткость 250 сек., пропаривание 3—8—4; в — смеси иа гравии, жесткость 300 сек., 7-диевиое твердение в нормальных условиях; 1 — KH3g—I—1.1; 2 — KH3g—1,2—1,3; 3—

«изб-1-4-1.5;4 — кизб -1’7-1-8

Сериях готовились на гравий с предельной крупностью 20 мм, в-, третьей — на щебне с предельной крупностью 20 мм. Жесткость, смеси в первой серии составила 300 сек., во второй и третьей — 240—270 сек. Часть изготовленных образцов проходила 7-дневное нормальное твердение, а часть пропаривалась по режиму 3—6—1 в первой серии, и по режиму 383 — во второй и третьей. Дляі Всех трех серий был использован цемент № 3 и тучковский песок,, отсеянный от фракций меньше 0,15 мм.

На рис. 42 данные опытов представлены в виде зависимости
прочности бетона от расхода цемента. Кривые построены для опр деленных значений Кизб U—1Д; 1,2—1,3; 1,4—1,5.и 1,7.—1,8). "Ь всех случаях наименьший расход цемента для получения заданно прочности бетона достигается при величине Кизб в пред лах 1—-1,1.

В табл. 29 подсчитаны, расходы цемслта для получения при w стоянной жесткости смеси прочности бетона 300 кг/см2 после пр* ларивания или после 7тдневного твердения в нормальных условия^

Таблица

Зависимость расхода цемента от КИЗб Для равнопрочных и равножестких бетон


Серия Н 1

Серия М 3

Серия № 2

Изб

Пропарива — ике

Твердение 7 дней

Пропарива — ние

Твердение 7 дней

Пропарива — ние

Твердей» 7 дней _

Табл. 29 показывает, что. увеличение Кизб (повышение содер­жания песка) может вызвать увеличение расхода цемента в жест ких бетонных смесях до 20%, значительно уменьшая эффективносп ИХ Применения: Оптимальной величине Кизб , равной 1—1,1, В эти опытах соответствуют значения г (доли песка) 0,25—0,3. Вмест с тем в ряде случаев при высокой стоимости крупного заполните^ экономически может быть оправдано использование повышенно? (по сравнению с оптимальным) количества пескаИзб 1,2— Г = 0,3—0,35). Получаемый при этом некоторый перерасход ць. мента (в среднем 10%) будет покрываться уменьшением стоймост 1 ж3 бетона на 2—3 руб. При проектировании состава бетона ель дует учитывать также и то обстоятельство, что в зависимости о вида изделия и способа его формования оптимальное содержани песка может отличаться от значения Кизб 1,1- Так, при просто конфигурации изделия (сплошные плиты, блоки и т. п.) може оказаться целесообразным снижение величины КИЗб до 0,9—1,С Наоборот, при формовании тонкостенных (ребристых, пустотный и др.) изделий в случае чрезмерной крупности заполнителя опти мальная величина КизБ может возрасти до 1,3—1,4. Поэтому окон­чательно вопрос о количестве песка в жесткой бетонной смеси дол­жен решаться на месте с учетом всех указанных выше обстоя^ тельств.

В оценке влияния зернового состава песка на свойства жестко^ бетонной смеси имеются значительные расхождения: С одной стс" роны, известно, что мелкие пески увеличивают водопотребнс ■бетонной смеси, повышая тем самым расход цемента в бетоне С другой стороны, имеются указания [15, 37, 56], что в жест» смесях крупность песка не — играет роли. С целью проверки этогч -вопроса были приготовлены бетонные смеси с расходом цемента

300 кг/м3 на гравии с предельной крупностью 20 мм, цементе № 3, обычном рядовом тучковском песке и на искусственно составлен­ных песках, отвечающих верхней и нижней границам зернового состава песка по кривым просеивания (ГОСТ 2781-50). Из смеси жесткостью 400—600 секунд изготовлялись образцы, которые испы — тывались после 3 дней твердения (табл. 30). Данные табл. 30 пока­зывают, что снижение крупности песка повышает водопотребность жестких смесей и может вызвать уменьшение прочности бетона на 30% и более.

Таблица 30 Зависимость водопотребиости жесткой бетонной смеси и прочности бетона от крупности песка

Водопотребность при жесткости

Модуль круп­ности песка

151)

-2и0 сек.

400

-600 сек.

Прочность в кг. см 2

В л’м*

В %

В л! м’

В %

3,32

120

100

115

100

358

2,44

123

102

118

103

288

1,71

134

112

125

109

238

Опыты, проведенные на песках различной крупности и особенно с различным содержанием пылевидных частиц, также показали, что качество песка оказывает существенное влияние на водопотреб­ность бетонной смеси. Особенно большое влияние оказывает за­грязненность и запыленность заполнителей, что показано и другими исследователями [87]. Поэтому к материалам для приготовления жестких бетонных смесей предъявляются повышенные требования относительно содержания пылевидных частиц. Для песка содер­жание пылевидных частиц, определенное отмучиванцем, не должно превышать 3% (по весу), а для крупного заполнителя — 1 % (по вес’у).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *