23 Вопрос

Проектирование состава гидротехнического бетона представляет собой несколько более сложную задачу, т. к. в число заданных свойств, помимо прочности и подвижности, обычно входят водонепроницаемость и морозостойкость. Кроме того, смесь заполнителей составляют не из двух, а из большего числа фракций (0…5, 5…10, 10…20, 20…40, 40…80 мм и т. д.) и вместо r определяют процентное содержание в смеси заполнителей каждой фракции – зерновой состав (ЗС). Задача по проектированию ставится следующим образом.

Заданы: 1) прочность бетона в возрасте 180 суток (R180); 2) водонепроницаемость бетона (W); 3) Морозостойкость бетона (F); 4) подвижность бетонной смеси (ОК).

Требуется определить: В/Ц, ЗС, Ц.

Определение В/Ц. Прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона при неизменных мате­риалах практически однозначно зависят от В/Ц, и не зависят от двух остальных параметров состава (ЗС и Ц).

При экспериментальном определении водоцементного отношения готовят несколько бетонных сме­сей с различными значениями В/Ц и постоянными произвольно взятыми или ориентировочно установленными ЗС и Ц. Из каждой бетонной смеси готовят три серии образцов: кубы на прочность, кубы на морозостойкость и цилиндры на водонепроницаемость. По истечении срока твердения бетона проводят соответствующие ис­пытания, по результатам которых строят графики зависимостей рассматриваемых свойств от В/Ц. По графикам для заданных значений прочности, водонепроницаемости и морозостой­кости (Rзад, Wзад, Fзад) находят три значения В/Ц, из которых окончательно принимают наи­меньшее, обеспечивающее одно из свойств. Два других свойства будут обеспечены с из­бытком.

Определение ЗСопт. Су­ществует несколько способов для определения опти­мального зернового состава заполнителей. Можно, например, экспериментально определить содержание каждой фракции либо по наименьшему объему пустот в смеси заполнителей, либо по наибольшей подвижности бетонной смеси так, как это делается при определении r. Однако такая работа достаточно трудоемка. Поэтому различными авторами предложены и более простые, но менее достоверные способы, один из которых рассмотрен ниже.

О пределение ЗС по идеальной кривой просеивания. На основе экспериментального материала были установлены кривые просеивания смеси заполнителей, обес­печивающие минимальный расход цемента. Такие кривые называют идеальными. Одна из них изображена на рис. 2.16. По оси абсцисс откладывается безразмерная величина D/Dнаиб, где D – верхний размер зерен данной фракции (размер отверстий сита, через которое эти зерна проходят); Dнаиб – наибольший размер зерен заполнителя. По оси ординат откладываются проходы (количество зерен, проходящих через данное сито, в % от массы заполнителя). Идеальная кривая просеивания используется для установления оптимального зерново­го состава смеси заполнителей при любом Dнаиб. Для этого необходимо в соответствии с безразмерной шкалой по­строить шкалу, на которой размеры отверстий сит выражены в мм. На рис. 2.16 построены две шкалы – для Dнаиб=40 мм и для Dнаиб=80 мм. Про­центное содержание каждой фракции (табл. 2.4) получаем по разности соответствую­щих ординат. Определение Ц выполняют экспериментально. Затворяют несколько бетонных смесей, отличаю­щихся расходом цемента. Смеси должны иметь одинаковые В/Ц и r, найденные ранее. Опре­деляют ОК каждой смеси и по полученным данным строят график зависимости ОК=f(Ц). По заданной ОК находят необходимый расход це­мента.