СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

При изучении скорости твердения и прочности бетонов из же­стких смесей прежде всего следует выяснить, подчиняются ли бето­ны из жестких смесей известным в технологии бетона зависимо­стям для бетонов из малоподвижных смесей.

Установленная Абрамсом еще в 1918 г. закономерность пред­полагает наличие определенной связи между прочностью бетона и водоцементным отношением и независимость прочности бетона при данном В/Ц от состава бетонной смеси. Эта закономерность является общепринятой в технологии бетона; она неоднократно проверялась и подтверждалась для литых, пластичных и малопод­вижных смесей.

Имеется ряд эмпирических формул, связывающих прочность бе­тона со значениями Ц/В и активностью цемента. Формула Боломея, как показывают последние исследования пластичных и малопод­вижных смесей [58], дает, как правило, завышение против получае­мой в действительности прочности бетона. Разница между факти­ческой и теоретической (рассчитанной по формуле) прочностью бе­тона может достигать по этим данным 50% и более. Для жирных смесей с большим расходом цемента возможно и занижение ре­зультатов при расчете по формуле.

В описанных ниже опытах не ставилось целью найти новые эм­пирические зависимости прочности бетонов из жестких смесей от свойств материалов и состава смеси. Цель этих опытов заключа­лась в том, чтобы проверить наличие прямолинейной зависимости /?б = Ї(Ц/В) для бетонов из жестких смесей и сравнить ее с анало­гичными зависимостями для бетонов из пластичных и малоподвиж­ных смесей.

На существование прямолинейной зависимости между проч­ностью бетона из жестких смесей и цементноводным отношением указывают многие авторы [18, 20, 31, 38, 87]. По данным Ґ. И. Гор­
чакова [18], зависимость прочности бетона от дементноводного от­ношения для жестких смесей сохраняет свой обычный вид

R6 = aRu(LllB-b),

Где R б — прочность бетона в данном возрасте;

Ra — активность цемента;

А и Ъ — эмпирические коэффициенты, изменяющие свое значе­ние в зависимости от продолжительности и условий твердения.

Для определения R& могут быть приняты коэффициенты: после одних суток твердения в нормальных условиях: а = 0,5; b = 1,6; после пропаривании по режиму 2—6: а = 0,63; 6 = 1. Условием применения этой формулы является испытание стандартных кубов из цементно-песчаного раствора, т. е. определение величины Ra в возрасте, равном возрасту бетона.

51

Для изучения зависимости Re = / (Ц/В) при коротких сроках твердения были поставлены опыты с бетонными смесями на гравии с предельной крупностью 20 мм, тучковском песке и цементе № 3. Для каждого из четырех принятых значений Ц/В подбирались сме­си трех степеней жесткости (20—25, 100—120 и 500—600 сек). Из­готовленные образцы шзштывались после пропаривания по режи­му 2—2—0 и суточного |іармального хранения (табл. 13).

Таблица 13

Прочность бетона из смесей различной жесткости при коротких режимах

Твердения

ВІЦ

Расход материалов на в кг

1 мъ бетона

Жесткость в сек.

Предел прочности при сжа­тии в кг’.смS

Цемент

Песок

Гравий

Ведя

Г

Нормальное хранение 1 день

Пропаривание 2-2—0

0,6

271

675

1250

163

0,35

20

31

62

218

620

1430

130

0,3

120

48

87

200

630

1460

120

0,3

600

62

89

0,5

326

603

1280

163

0,32

20

47

.83

262

565

1450

131

0,28

120.

82

89

240

585

1 490

120

0,28

600

92

151

0,4

410

540

1270

164

0,3

20

69

141

326

485

1 470

131

0,25

120

98

152

303

500

1500

121

0,25

600

132

170

О.-З

625

445

1 150

188

0,28

20

96

197

І

515

360

1440

154

0,2

120.

152

216

455

365

1470

136

0.2

600

168

232

Примечание. Здесь и в дальнейшем прочность образцов-кубов 10X Х см приведена к прочности образцов стандартного размера 20Х20Х Х20 см умножением на коэффициент

На рис. 18 показаны результаты вышеописанных опытов. Для смесей различной жесткости сохраняется обычная прямая зависимость R6 = F (Ц/В). По мере увеличения жесткости. смеси

4*

(т. с. с’ уменьшением расхода цемента) прочность бетона при Ton Же В/Ц возрастает. Этот рост особенно велик при высоких значь ниях В/Ц-, при более низких ВІЦ разница в прочности малопоі- вижного и жесткого бетонов уменьшается.

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

А — суточное нормальное хранение; б —пропари — вание по режиму 2— 2;* 1 — жесткость 20 сек.; 2 — 120 сек.; 3 — 600 сек.

Рис. 19. Зависимость прочностг бетона от цементиоводного отж — шення жестких и малоподвижны: смесей

Рис. 18. Зависимость прочности бетона от цементиоводного отношения при ко­ротких режимах твердения

Аналогичные зависимости были получены и при испытаниии тона в более поздние сроки (рис. 19). В этом случае увеличен:

А — в 7-дневном возрасте цемент № й гравий; б — в 28-дневном возрасте (це­мент № 1, гравий); 1 — жесткост 25—30 сек.; 2—90-ь 100 сек.; 3—400-600 се:. 4 — 30 сек.; 5 — 250 сек.

Жесткости смеси (сокращение расхода цемента) оказало меньшее влияние на повышение прочности бетона при том же значении B/L (см, табл. І4).

■Примерно такие же данные были получены Б. Г. Скрамтаевыь и А. А. Будиловым [69]. Полученные ими результаты в обработав яом виде представлены в табл. 15.

Опыты проводились на цементе активностью 433 кг! см2, грани" ном щебне с наибольшей крупностью 40 мм, при водосодержанщ смесей1110 и 150 л/м3. Жесткие смеси укладывались с вибропрі — ґрузкой 100—150 Гісм*. В табл. 15 за 100% принята прочность бе тона. приготовленного при водосодержании 150 л/м3.

Таблица 14

Повышение прочности бетона при увеличении жесткости смеси в %*

Жесткость смеси в сек.

£/«=0,5

ВЩ

=0,3

Нормальное хранение в днях

Пропари — вание 2-2-0

Нормальное хранение в днях

Пропарн — ванне

2-2-0

1

7

28

1

7

28

600

200

_

150

170

120

300

_

130

115

115 ■

100

___

120

160

120

150

110

* За 100% принята прочность бетона из малоподвижных смесей (жест­кость 25 сек.).

Таблица 15

Увеличение относительной прочности бетона при уменьшении водосодержания в бетонных смесях от 150 до 110 л/м3

ВЦ

Прочность бетона в °/„ через

1 день

3 дня

28 дней

0,3 0.4

0,5

120 270 430

100 130 160

102 115

133

Из приведенных данных видно, что по мере уменьшения водо­содержания (увеличения жесткости) смеси и, следовательно, уменьшения количества цементного теста прочность бетона при том же В/Ц возрастает. В то же врем. я интенсивность роста проч­ности уменьшается по мере снижения значения В/Д и увеличения сроков твердения бетона.

На рост прочности бетона при уменьшении жирности смеси указывают А. Е. Десов {29, 31], В. В. Стольников [79], Фритч [99] и другие исследователи [110, 98, 109]. На основании проведенных опытов можно сделать вывод, что для жестких смесей сохраняется обычная прямолинейная зависимость R6 = / {Ц/В) и что при не­изменном водоцементном отношении прочность бетона возрастает с увеличением Жесткости смеси (снижением расхода цемента), причем интенсивность этого роста уменьшается по мере снижения В/Ц и перехода к более, длительным срокам твердения. Приведен-, ные выше и другие аналогичные опыты с бетонными смесями на различных цементах и заполнителях позволили ориентировочно охарактеризовать отмеченный эффект повышения прочности (табл. 16). . J :

В табл. 16 показана прочность бетона при различных значениях Щщ и сроках твердения для смесей-трех степеней жесткости (5Q-^r 60, 100—120 и 250—300 сек.) в процентах; от прочности 0©тона Малоподвижной смеси (25—30 дек.).;, • . r. ct—il-S-

Таблица 1С

Повышение прочности бетонов из жестких смесей по сравнению с бетонами из малоподвижных смесей в %

. Жест­

ВЦ

Нормальное твердение в днях

Пропарнваиие в час. (весь цикл)

Кость

В сек.

1

3

7

28

4

14

50-60

0,3

110

105

100

100

105

100

0,4

120

115

105

103

115

105

0,5

135

120

110

105

120

110

100-120

0,3

120

108

100

100

110

105

0,4

140

120

110

105

120

110

0,5

160

130

120

110

130

115

250—300

0,3

175

110

105

102

115

107

0,4

190

130

120

110

140

125

0,5

200

160

135

120

175

145

Как видно из табл. 16, особенно большой эффект повышения прочности бетона при том же В/Ц дают смеси с жесткостью 250— 300 сек. Дальнейшее повышение жесткости вызывает еще большее возрастание прочности бетона, хотя оно сопровождается лишь не­значительными изменениями жирности бетонной смеси.

Вместе с тем зачастую прямолинейный характер зависимости R6*=f(U/B) для жестких смесей нарушается. По мере уменьше­ния величины В/Ц (увеличение величины ЦІ В) в некоторых случа­ях наблюдалось падение прочности бетона. Это позволило некото­рым исследователям сделать вывод о наличии двухветвевой зави­симости прочности бетона от водоцементного отношения.

Падение прочности бетона при уменьшении В/Ц объясняется лишь недостаточным уплотнением смеси. Использование более мощных средств уплотнения позволит и в этих случаях повысить прочность бетона и восстановить нарушенную зависимость. Для устранения таких ошибок необходимо как в теоретических иссле­дованиях, так If при подборах состава бетона строить зависимости R6 = Ї(ЦІВ) при постоянной жесткости смеси, позволяющей при данных средствах получить полное уплотнение бетона. Следует отметить, что формулировка зависимости прочности от В/Ц вклю­чает упоминание о применении удобообрабатываемой бетонной смеси, т. е. смеси, позволяющей достигнуть полного уплотнения.

Нарушение зависимости Rt =FW/B) может носить несколько иной характерен а рис. 20 показаны результаты опытов с бетонны­ми смесями на гравии и цементе № 4. В этих опытах, как и в преды­дущих, каждая кривая строилась при постоянной жесткости смеси; зерновой состав заполнителей для всех смесей оставался неизмен­Ным. Для малоподвижной смеси (с жесткостью около 30 сек.) за-, висимость Яб — ЇШІВ) сохраняет прямолинейный характер для Всех сроков испытания (вплоть до 28-дневного возраста); для Жестких смесей по мере увеличения срока твердения в интервале ЩВ=2.5—3,5 зависимость R6 =Ї(Ц/В) все более нарушается.

Это явление можно объяснить-врименением недостаточно прочно­го и плохо сцепляющегося с цементным камнем заполнителя. По. мере твердения бетона и увеличения относительной прочности цементного камня сцепление окатан — v а

Ного малопрочного гравия с це­ментным камнем оказывается не­достаточным, разрушение проис­ходит по контакту, что не позволяет получить прочность бетона вы­ше некоторого предельного зна­чения (Ев данном случае -500 кг/см2).

Чем объяснить увеличение проч­ности бетона с повышением жесткости смеси при том же В/Ц И отмеченный выше больший при­рост прочности по мере возраста­ния В/Ц и сокращения времени твердения?

Рис. 20. Зависимость прочности бетона от цементноводного отно­шения при различной продолжи­тельности твердения

Можно было предположить, что это вызвано тем, что в проведен­ных опытах не учитывалось коли­чество воды, поглощаемое круп­ным заполнителем. По данным Ньюмена и Тейшенэ [109], при учете воды, адсорбированной за­полнителем, прочность бетона из смесей различной жирности (от 1 : 1,5 до 1:6) ложится на графи­ке R6)= / (ЦІВ) на одну кривую (рис. 21), если зависимость R6=F (Ц/В) построена с использо­ванием фактического значения В/Ц, Равного:

Ц/в

В

Kn.

Где k

Абсорбция заполнителя (по весу) в долях единицы; п — отношение веса заполните­лей к весу цемента в бетоне. По мере увеличения жесткости смеси ( уменьшения ее водосодер — жания) при том же В/Ц возраста­ет количество крупного запол­нителя как за счет уменьшения расхода цемента, так и за счет меньшего содержания песка. Поэтому по мере увеличения жестко­сти смеси (благодаря большему количеству крупного заполнителя и большему количеству поглощаемой им воды) истинное В/Ц Уменьшается, что приводит к большей плотности и прочности це-
.ментного камня и бетона. Зависимость прочности бетона Ц/В, по данным табл. 13, откорректированная с учетом количества воды, поглощаемой заполнителем, приведена на рис. 22.

Несмотря на завышенное при расчете количество поглощенной воды (которое определялось методом кипячения до полного на­сыщения), кривая для бетона из же­сткой смеси располагается значитель­но выше, чем кривая для бетона из малоподвижной смеси. Примерно та­кие же результаты получаются и при корректировке других приведенных выше данных.

Таким образом, поглощение воды заполнителями не может являться ос­новной причиной большей прочности бетонов из жестких смесей. К тому же это обстоятельство совершенно не объясняет больший прирост прочности для бетонов с высокими значениями В1Ц и короткими режимами тверде­ния. Более того, повышение жесткости смеси (особенно смесей с жесткостью более 200 сек.) вызывает очень незна­чительное увеличение количества крупного заполнителя и, следо­вательно, количества поглощаемой воды. Б то же время именно у таких смесей и наблюдается интен­сивный рост прочности с повышением жесткости смеси.

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

Цг ЦЗ 0,4 «5 0JB 0,7 В/Ц ■

Рис. 21. Зависимость проч­ности бетона от В/Ц для смесей различной жирности (Ньюмен и Тейшенэ)

Вряд ли можно объяснить полученный эффект повышения прочности увеличением общей плотности бетона за счет меньшего

Гио

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

100L

2,5 3 U/B

Рис. 22. Зависимость прочности бетона от Ц/В С учетом воды, отсасываемой крупным заполни­телем. Водопоглощение гравия — 1 % 1 — с учетом водопоглощения; 2 — без учета водопоглошения

Его водосодержания. Как известно, снижение плотности бетона оказывает чрезвычайно большое воздействие на его прочность. Однако в данном случае изменение плотности бетона чрезвычайно мало (1—1,5%) и не может вызвать отмеченных повышений проч­ности. К тому же в растворных образцах, несмотря на аналогичное

Уменьшение водосодержания,^эффекта повышения — прочности со­ответственно увеличению плотности обнаружено не было (табл. 17).

Не объясняет возрастания прочности бетона и факт использо­вания для уплотнения жестких смесей интенсивной и продолжи­тельной вибрации в сочетании с пригрузкой, хотя некоторые иссле­дователи [84] указывают на то, что пригрузка способствует повы­шению прочности бетона. Наши опыты показали, что при одинако­вом способе и продолжительности уплотнения бетоны из жесткой смеси при одинаковом В/Ц дают более высокую прочность, чем бетоны из малоподвижных смесей. Одновременно в растворных образцах, несмотря на использование более продолжительной вибрации с пригрузкой, роста прочности с увеличением жесткости не наблюдалось.

Повышение прочности бетона при увеличении жесткости смеси значительно достовернее может быть объяснено наличием скелета из крупного заполнителя и уменьшением толщины прослоек це — ментно-песчаного раствора в бетоне [75]. Еще Боломей [92] указы­вал на то, что при усиленном трамбовании достигается непосред­ственный контакт отдельных зерен гравия; при этом заполнитель принимает большее участие в работе бетона на сжатие. Како [95], рассматривая роль заполнителя в бетоне, отмечает, что передача усилий через заполнители может восприниматься или цементным тестом или контактами между отдельными зернами. В последнем случав/бетоны быстрее набирают прочность благодаря повышен­ной сопротивляемости сжатию, обусловленной этой непосредствен­ной передачей усилий.

По мере увеличения жесткости смеси при неизменном значении В/Ц уменьшается количество цементного теста, сопровождающее­ся, как правило, уменьшением количества песка. Это вызывает со­кращение количества раствора в бетонной смеси и насыщение ее крупным заполнителем. При этом в бетоне увеличивается объем скелета из крупного заполнителя, который по мере увеличения
жесткости смеси оказывает все большее вли. яиие на прочность бе­тона. Относительно небольшое увеличение содержания крупного заполнителя в бетоне приводит к возникновению новых контактов между зернами крупного заполнителя, что вызывает значительное увеличение прочности бетона. Образовавшийся скелет как бы раз­гружает цементный камень, поэтому влияние его особенно сказы­вается при относительно низкой прочности последнего, т. е. при высоких значениях В/Ц и коротких сроках твердения. Некоторые проведенные опыты выявили также тенденцию увеличения относи­тельного прироста прочности в жестких смесях при снижении активности цемента.

Наличие скелета из крупного заполнителя может иметь поло­жительный эффект лишь при достаточно высокой его прочности по сравнению с прочностью цементного камня. Поэтому при ис­пользовании низкопрочного или окатанного заполнителя, а также высокой прочности цементного камня (при низких В/Ц и длитель­ных режимах твердения) прочность бетонов из жестких смесей практически не повышается с уменьшением В/Ц и увеличением продолжительности твердения (рис. 20).

Приведенное объяснение эффекта повышения прочности бетона при увеличении жесткости смеси является гипотетическим и, воз­можно, спорным и должно быть проверено при дальнейших иссле­дованиях жестких бетонных смесей.

* * *

Выявленные выше особенности твердения бетонов из жестких бетонных смесей не могут не повлиять и на скорость твердения бетона. Обычно принято считать бетоны из жестких смесей быстро — твердеющими, так как их прочность при очень коротких режимах твердения (суточное нормальное хранение или 4—5-часовое про — парнвание) и одинаковом расходе цемента намного превосходит прочность бетонов из пластичных смесей, достигая за эти сроки твердения проектной марочной прочности бетона, приготовленного из подвижных смесей.

В табл. 18 показаны результаты опытов с малоподвижными и жесткими бетонными смесями на обычном портландцементе Бел­городского завода (№ 3 по табл. 8).

Таблица 18

Твердение бетонных смесей с разными В/Ц и различной жесткостью

Расход це­мента в кг/л3

ВІЦ

Г

Жесткость в сек.

Прочность прн сжатии в /ег/сл5

Через

1 день

3 дия

7 дней

28 дней

225

0,68

0,33

30

_

95

147

245

225

0,52

0,33

400

201

269

339

300

0,48

0,31

30

— 76

174

276

404

300

0,39

0,31

450

137

285

397

488

Уже в 7-дневном возрасте бетон из жесткой смеси достигает той же прочности, которую бетон из подвижной смеси имеет в воз­расте 28 дней. 70% 28-дневной прочности бетона из подвижной смеси достигается менее чем за 3 дня при применении жестких смесей. Это объясняется тем, что бетон из жесткой смеси при том же расходе цемента характеризуется более низким значением ВЩ, Чем пластичный, и, следовательно, является более высокопрочным.

Аналогичное явление происходит и при пропаривании. На рис. 23 показаны зави­симости прочности бе­тона от величины ВЩ Для различных режи­мов пропаривания, т. е. при различной степени использования вяжу­щих свойств цементов. При построении этой зависимости не прини­малось во внимание отмеченное ранее по­вышение прочности бе­тона с увеличением жесткости смеси при том же ВЩ. Примем (см. табл. 9), что во­досодержание смеси с жесткостью 50—60 сек. уменьшается на 10% по сравнению с мало­подвижными смесями (20—25 сек.), а для смесей с жесткостью 100—120 сек. и 250—300 сек. — соответственно на 17 и 23%. Тог­да, как следует из рис. 23 (пунктир), отпускная прочность бетона 200 кг/см2 может быть достигнута при сокращении режима пропа­ривания с 14 час. для малоподвижных смесей до 10 час. для смесей с жесткостью 50—’60 сек., до 7 час. для смесей с жесткостью 100— 120 сек. и до 6 час. для смесей с жесткостью 250—300 сек. При учете подчеркнутой выше особенности твердения жестких смесей про­должительность пропаривания может быть сокращена еще больше (особенно для смесей с жесткостью 250—300 сек.). Следует иметь в виду, что при этом фактическая прочность бетона, которая может быть достигнута при нормальном твердении или полноценном ре­жиме пропаривания, будет значительно выше расчетной. Если же запроектировать полное использование прочности жестких смесей, то возможно некоторое увеличение скорости твердения в резуль­тате особенностей структуры жестких бетонов.

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

WU

Рис. 23. Зависимость прочности бетона от Ц/В При различной продолжительности пропаривания для цемента Белгородского завода М-500. У кривых — режимы пропаривания 1 — 1—3—1; 2 — 2—4—1; 3-3—6—1,-4 — 3-10—1

Бетоны из жестких смесей хорошо удерживают воду. при нагре­вании (факт, установленный еще Фрейссинэ). Это объясняется
мелкопористой структурой, являющейся следствием их меньшего водосодержании. Такая структура позволяет при пропаривании жестких бетонов ускорять скорость подъема температуры ( или во­обще отказаться от постепенного подъема), повышать температуру изотермического периода, уменьшать влажность среды. По данным Г. И. Горчакова [18], жесткий бетон допускает и прогрев сухим воздухом.

На рис. 24 показаны кривые скорости твердения бетона из же­сткой (400 сек.) и малоподвижной (25—30 сек.) смесей на гравии

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

Рис. 24. Скорость твердения бетона из жесткой и малоподвижной смеси при одинаковом расходе цемента

1 — 2 — нормальное хранение; 3 4 — пропаривание но режиму 3—6—1; 1, 3 — жесткость

.30 сек.; 2 —4 — 400 сек.

И цементе № ^ при твердении в нормальных условиях и после про­паривания по режиму 3—6—1. Расход цемента в обоих случаях составлял 300 кг/м3. Жесткая смесь характеризовалась величиной В/Ц, равной 0,39, малоподвижная — 0,48. За 100% принималась прочность бетона из малоподвижной смеси после 28-дневного твердения в нормальных условиях, равная 400 кг/см2.

Такая же прочность бетона из жесткой смеси достигается за 8 дней, а 70%) этой прочности—за 3 дня. Пропаривание жесткой смеси позволяет получить более 80% 28-дневной прочности мало­подвижной смеси уже в первый день, в то время как при малопод­вижной смеси для получения 70% 28-дневной прочности необходи­мо или 8-дневное твердение в нормальных условиях, или пропари­вание с последующим твердением в течение 5—7 дней.

Так как бетоны из жестких смесей при неизменном расходе це* мента имеют более высокую прочность, это позволяет Значительно сократить продолжительность твердения бетона для Достижения Заданной прочности. Вместе с тем интересно проследить, изменяет-
ся ли фактическая скорость твердения бетона из жестких смесей по сравнению со скоростью твердения бетона из подвижных смесей? Обычно полагают, что скорость твердения бетона зависит только от вида, минералогического состава и тонкости помола цемента, а также от введения различных ускорителей твердения.

Однако опыты показывают, что на скорость твердения бето­на известное влияние оказы­вает и состав бетона: в пер­вую очередь величина Ц/В и жирность бетонной смеси. С. А. Миронов и Г. А. Аробе — лидзе указывают [47], что с увеличением Ц/В интенсивг ность нарастания относитель­ной прочности бетона при твердении в нормальных ус­ловиях или при тепловой об­работке повышается. Ускоре­ние твердения бетона в сроки 1—3 дня при снижении В/Ц Следует из анализа данных Б. Г. Скрамтаева и А. А. Буди — лова [69] (рис. 25), А. Е. Десо — ва и др. Аналогичные резуль­таты были получены и в наших опытах (табл. 19).

Значительное повышение прочности бетона в раннем возрасте при увеличении жесткости смеси и неизмен­ном В/Ц также обуслов­ливает большую скорость твердения бетона из жестких смесей. Об этом свидетельствуют данные табл. 20, построенные на основании опытов со смесями с жесткостью 20, 75 и 250 сек., и рис.’25.

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

Рис. 25. Влияние на скорость тверде­ния водосодержания и В/Ц (по данным Б. Г. Скрамтаева и А. А. Будилова)

/ — водосодержание 150 л! мР; 2 — 130 л/л3; 3—110 л/л3

Таблица 19

Влияние ВЩ на скорость твердения бетоиа

(цемент № 4, гравий и тучковский песок)

Вт

Расход це­мента в кг лР

Г

Жесткость в сек.

Прочнось при сжатии в %

Череї

1 день

3 дня

7 дней J 28 дней

Г.;А

475

0,24

50

29

61

89

100

А

340

0,29

53

25

53

87

100

270

0,31

45

22

48

78

Шо

Cj

225

0,32

45

21

46

83

100

Таблица 20

Влияние жесткости смеси на скорость твердения бетона ( ВЩ=0,4)

Расход материалов

Жест­

Прочность при сжатии через

1 день

3 дня

7 дней

28 дней

Цемент № Б

Тучков­ский пе­сок

Гравий

Вода

Кость в сек.

В

Кг/см*

В °/„

В

Кгісм*

В %

В

Кг/с*?

В °/о

В

Кгісм1

В °/о

420

640

1200

168

21

43

13

110

34

233

72

324

100

335

600

1390

134

75

54

15

146

41

261

74

354

100

300

620

1440

120

250

82

18

217

48

337

75

453

100

Таким образсм, бетоны из жестких смесей всегда твердеют быстрее, чем бетоны из малоподвижных или пластичных смесей. При неизменном расходе цемента разница в скорости приобретения

СКОРОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНОВ ИЗ ЖЕСТКИХ СМЕСЕЙ

Рис. 26. Скорость твердения бетона из смесей различной жесткости на цементе Белгородского завода М-500

А — одинаковая 28-дневная прочность (300 кг/слС); б — одинаковый расход цемента (250 Кгім’) 1 — жесжость 300 сек.; 2 — жесткость 120 сек.; 3 — жесткость 30 сек.

Бетоном заданной прочности из-за меньшей величины ВЩ для жестких смесей и эффекта повышения прочности за счет большего количества крупного заполнителя является наибольшей. При неиз­менном ВЩ или при одинаковой конечной прочности разница в скорости твердения жестких и подвижных смесей уменьшается или вообще пропадает. При этом, однако, возможно сокращение расхо­да цемента. На рис. 26 в виде кривых показаны характеристики скорости твердения бетона из смесей различной жесткости на це­менте Белгородского завода марки 500 при неизменной конечной прочности бетона и неизменном расходе цемента. За 100% в каж­дом случае принята прочность бетона из жестких или малоподвиж­ных смесей в 28-дневном возрасте. Эта прочность равна 300 кг/см? Для случая а, а для случая б — 250 кг! см2 для смеси жесткостью

30 сек., 340 кг! см2 — для жесткости 120 сек. и 400 кг/см* — для жесткости 300 сек. Расход цемента при постоянной конечной проч­ности (случай а) составил 300 кг/ж3 для смеси с жесткостью 30 сек.» 230 кг/ж3 — для жесткости 120 сек. и 200 кг/ж3 для жесткости 300 сек., для случая б расход цемента был равен 250 кг/ж3 для всех смесей.

Примерно такие же кривые могут быть построены и для бето­нов, подвергающихся пропариванию. В этом случае при неизмен­ном расходе цемента бетоны из жестких смесей достигают более высокой прочности, но при последующем твердении, так же как и бетоны из малоподвижных смесей, достигают лишь 80—90% от 28-дневной прочности бетона, твердевшего в нормальных условиях. Кривые показывают, что бетон из жесткой смеси характеризуется не только большей абсолютной прочностью в раннем возрасте, но повышенной скоростью нарастания относительной прочности. Это важное свойство бетонов из жестких смесей следует учитывать при проектировании состава бетона.

Добавить комментарий

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