5. Визначення водоутримуючої здатності розчинної суміші

Під водоутримуючою здатністю розчинної суміші розуміється її здатність утримувати у своєму складі достатню для твердіння гідравлічного в'яжучого кількості води в умовах інтенсивного відсосу її пористим матеріалом (підставкою).

Перевірка цієї властивості попереджає одержання маломіцних розчинів у конструкції.

Водоутримуючу здатність розчинної суміші визначають за допомогою приладу, зображеного на рис. 2.7.

Прилад складається з порцелянової або металевої воронки із внутрішнім діаметром 154 - 156 мм і внутрішньою висотою 60 мм і фільтра з діаметром отворів 1.4 - 1.6 мм. Прилад має датчик вимірювання розрідження і повітряний насос, за допомогою якого можна створити розрідження, що відповідає тиску в 50 мм. рт. ст.

Перед початком випробувань визначають рухливість розчинної суміші. На фільтруючу поверхню воронки розстеляють фільтрувальний папір, на який кладуть розчинну суміш товщиною 3 см. Після цього розчинну суміш за допомогою розрідження в 50 мм. рт. ст. частково зневоднюють протягом 1 хвилини і викладають у вільний посуд.

Рис. 2.7. Прилад для визначення водоутримуючої здатності розчинної суміші

Випробування повторюють 3 рази, відбираючи проби одну за одною. Потім, ретельно перемішавши зневоднені порції (проби) розчинної суміші, знову визначають її рухливість.

Показник водоутримуючої здатності у відсотках П_вс визначають за формулою:

(2.5)

де S₂ – рухливість розчинної суміші після вакуумування, см;

S₁ – рухливість розчинної суміші перед вакуумуванням, см.

6. Підбір складу змішаного розчину

Склад будівельного розчину вибирають, виходячи із заданої марки розчину і ступеня рухливості суміші, необхідної за умовами виконання робіт.

Склад розчинів марок нижче 25 підбирають рідко, тому що вони зазначені в готових таблицях; якщо результати випробувань відхиляються від заданих показників, до складу таких розчинів вносять необхідні виправлення. Ці таблиці складів передбачають застосування піску середньої крупності; при піску ж іншої крупнисті зручновлаштування і міцність розчину можуть сильно змінитися.

Склад розчинів марок 25 і вище варто підбирати по способі, розробленому колективом і під керівництвом професора Н. А. Попова. Цей спосіб полягає в наступному.

Попередньо встановлюють склад компонентів розчину:

1. кількість цементу на 1 м³ піску, що забезпечує одержання розчину заданої марки;

2. кількість води на 1 м³ піску, необхідна для одержання розчинної суміші заданої рухливості;

3. кількість дисперсних добавок (вапно, глина й т.п.) на 1 м³ піску, необхідна для одержання зручновлаштовуваної і нерозшарованої розчинної суміші.

Орієнтовну кількість цементу (у тоннах на 1 м³ піску), необхідну для одержання розчину заданої міцності одержують із загального рівняння:

(2.6)

де К - коефіцієнт, що залежить від методу визначення активності цементу, якості піску і добавки, а також від старанності перемішування розчину;

R_ц - активність цементу;

Ц – витрата цементу в т на 1 м³ піску;

4 – поправка, що визначає зразкову марку змішаних розчинів, що містять настільки мало цементу (50 кг на 1 м³ піску), що він при звичайній тривалості змішування не може бути рівномірно розподілений по всій суміші.

Міцність змішаних розчинів залежить від наявності в них достатньої кількості вапна.

Для розчинів, що містять менше 50 кг або більше 55 кг цементу, це рівняння не може бути застосоване.

Із зазначеного рівняння одержуємо формулу:

(2.7)

де R_p - межа міцності розчину при стиску, кг/см²

К – коефіцієнт, що враховує якість піску й приблизно рівний: для крупного піску з малої пустотністю К₁=2.2, для піску середньої крупності К₂=1.8, для дрібного піску К₃=1.4 (з коливаннями від 1.5 до 1.2)

Зазначена залежність витрати цементу від заданої рухливості суміші для розчинів, виготовлених на цементах марок 50 – 200 (при оцінці активності цементу в розчинах пластичної консистенції – R_цпл) і на піску крупному, середньої крупнисті і дрібному, показане на рис. 2.8.

Рис. 2.8. Орієнтовне співвідношення цементу та піску у розчині

Верхня шкала на рис. 2.8 показує вагові кількості цементу (Ц) у тоннах на 1 м³ рихло насипаного піску, а нижня – відповідна кількість об'ємних частин піску (П), що доводяться на 1 об'ємну частину цементу (об'ємна вага цементу в рихло насипаному виді прийнята умовно рівною 1,2 т/м³).

Кількість об'ємних частин піску, що доводиться на 1 об'ємну частину цементу, що має певну насипну вагу γ_н, визначать із виразу:

(2.8)

де Ц – витрата цементу в т на 1 м³ піску.

Мінімальна витрата цементу (Ц) для цементно-глиняних розчинів повинна бути не менше 0,1 т/м³, а для цементно-вапняних – не менш 0,075 т на 1 м³ рихло насипаного піску.

Мінімальна кількість об'ємних частин вапняного (И) або глиняного тіста (Г), що доводиться на одну об'ємну частину цементу і необхідне для одержання зручновлаштованого розчину, можна визначити з наступного емпіричного виразу:

(2.9)

де П - кількість об'ємних частин піску на одну об'ємну частину цементу.

По цій формулі кількість тесту визначають орієнтовно: його уточнюють шляхом досвідченої перевірки зручновлаштованості й нерозшарованості розчину. При введенні в розчин милонафту або інших поверхово - активних речовин витрату вапняного тіста можна набагато зменшити, а іноді і зовсім не вводити вапно (склад 1:5 та більш жирний).

Для розчинів утримуючих милонафт, кількість об'ємних частин вапняного тесту можна приблизно встановити з наступної емпіричної формули:

(2.10)