Файл: Черкасов, Г. И. Введение в технологию бетона.pdf

ной плотности скелета предполагает, что его значение не за­ висит от расхода цемента и воды.

Наиболее точно соотношение крупного заполнителя и пес­

будет иметь наилучшую удобоукладываемость.

Опытный метод определения соотношения между запол­ нителями точен, но трудоемок, поэтому усилия многих ученых были направлены на установление аналитических зависимос­ тей этой величины.

Физическая сущность оптимального соотношения между песком и крупным заполнителем заключается в построении такого скелета заполнителей, который требовал бы минималь­ ного количества цементного теста определенной консистенции для заполнения всех межзерновых пустот и создания пленок вокруг зерен заполнителя, обеспечивающих требуемую удобоукладьгваемость бетонной смеси.

На рис. 10 приведен график нахождения оптимального соотношения между песком и гравием для бетонной смеси при данном В/Ц и средней толщине пленок цементного теста вокруг зерен заполнителя б, обеспечивающей требуемую удобоукладьгваемоеть смеси. Объем межзерновых пустот Vn и удельную поверхность зерен S в смесях заполнителей с раз­ личными значениями П/Г рассчитывали по общеизвестным формулам.

Из построенных зависимостей следует, что скелет запол­ нителей наиболее плотный при П/Г—0,43, а расход цемент­ ного теста для обеспечения требуемой удобоукладываемости минимальный при П/Г=0,40 (г = 0,26).

Изменить удобоукладываемость бетонной смеси при посто­ янном В/Ц можно изменяя толщину пленок цементного теста вокруг зерен заполнителей; при этом найденное оптимальное соотношение между песком и крупным заполнителем не из­ менится.

При постоянной удобоукладываемости (водосодержании) увеличение содержания цемента вызовет необходимость уменьшения количества песка, и наоборот.

Таким образом, оптимальное значение г (или П/Щ) в бе­ тонной смеси изменяется с изменением Ц/В смеси и не зави­ сит от ееудобоукладываемости.

Из-за трудностей определения значений г для данных за-

40

полнителей при каждом Ц/В более удобно пользоваться дру­ гим соотношением — коэффициентом раздвижки зерен щебня раствором а или, по другим авторам, коэффициентом избыт­ ка раствора Кизб, что то же самое:

щ

--- ■Пш

70.1Д щ

где уо.щ — насыпной объемный вес щебня.

В числителе формулы приводится абсолютный объем це­ ментно-песчаного раствора, в знаменателе — объем пустот в рыхло насыпанном щебне (весом Щ кг). Таким образом,зна­ чения а характеризуют увеличение объема пустот щебня за счет раздвижки его зерен растворной частью. -

Преобразуя формулу

K 1(B-f-Уабс.ц) ,

а— ------гп-------- Г

где Ki и Кг — постоянные, можно видеть, что при повышении удобоукладываемости смеси за счет увеличения первого чле­ на (водосодержания или объема цементного теста при посто­ янном В/Ц) значение а будет увеличиваться. При постоянной удобоукладываемости (водосодержании) увеличение коли­ чества цемента должно вызвать соответственно уменьшение количества песка. Предполагается, что уменьшение количест­ ва песка при повышении цементоводного отношения обеспе­ чивает оптимальное для данного Ц/В значение П/Щ. Таким образом, коэффициент зависит от удобоукладываемости бе­ тонной смеси и не зависит от ее цементоводного (водоцемент­ ного) отношения.

42

Найденные опытным путем значения а и г, меняющиеся в зависимости от изменения Ц/В и подвижности бетонной сме­ си на одних и тех же заполнителях, представлены в табл. 8 и 9 (данные В. П. Сизова).

Приведенные данные хорошо иллюстрируют высказанные положения о свойствах величины г и коэффициента раздвиж­ ки зерен а. Так как при расчете состава бетона уже известны содержание воды и объем цементного теста, которые опреде­ ляют удобоукладываемость бетонной смеси, можно вычислить

исвязать значения а с объемом цементного теста при опти­ мальных соотношениях заполнителей. Такая зависимость предложена Б. Г. Скрамтаевым и Ю. М. Баженовым (рис. 11)

илегла в основу их метода расчета состава бетона, который носит название метода абсолютных объемов.

Согласно этому методу после вычисления В/Ц, В и Ц ре­ шают систему двух уравнений:

1) В + - ^ + - ^ - + ^ = 1000,

откуда определяют две неизвестные величины — П и Щ

1000

Щ — а • Пщ . 1 »

То л Ж 7щ

П=[1000— (в + £+ Щ -)Ь

-13

ЦТ, д/м3

400

350

/ Мк^2-5

О 00

250

200

Рис. 11. Зависимость коэффициента раздвижки зерен от расхода це­ ментного теста на 1 м3 бетона. При уменьшении модуля крупности пес­ ка Мк на 1,0 коэффициент уменьшается на 0,10—0,15, однако он не дол­ жен быть менее 1,1.

44