Основные свойства бетонной смеси

В процессе изготовления и твердения бетона выделяют два периода, когда материал обладает различными свойствами и состоянием:

1. До схватывания цемента – бетонная смесь;

2. Период схватывания и эксплуатации материала – бетон.

Свойства бетонной смеси (первый период):

1. Удобоукладываемость;

2. Связность.

Удобоукладываемость – способность бетонной смеси растекаться и принимать заданную форму, сохраняя при этом монолитность и однородность.

Удобоукладываемость характеризуется следующими показателями:

1. Подвижность;

2. Жёсткость.

Подвижность определяется стандартным конусом и характеризуется осадкой конуса в сантиметрах. В зависимости от подвижности разделяют:

• Малоподвижные – с осадкой конуса 1–4 см;

• Подвижные – с осадкой конуса 4–11 см;

• Высокоподвижные – с осадкой конуса 11–20 см;

• Литые – с осадкой конуса более 20 см.

От чего зависит подвижность бетонной смеси

Подвижность бетонной смеси зависит:

1. От содержания цементного теста (чем больше цементного теста, тем больше подвижность);

2. От водоцементного отношения;

3. От свойств цемента (если применять цемент с большим значением нормальной густоты, то подвижность бетонной смеси понижается);

4. От крупности зёрен заполнителя (с увеличением крупности зёрен суммарная площадь их поверхности уменьшается, а, следовательно, уменьшается влияние заполнителя на цементное тесто, в результате этого подвижность возрастает);

5. От соотношения между песком и щебнем (чем больше песка, тем меньше подвижность бетонной смеси).

Регулировать подвижность бетонной смеси можно введением пластифицирующих добавок.

При малом расходе воды бетонные смеси не дают осадки конуса. Такие смеси называются жёсткими. Для оценки их свойств используют стандартный вискозиметр. Жёсткость в этом случае характеризуется секундами жёсткости.

Связность – способность бетонной смеси сохранять видимую однородность и не расслаиваться при транспортировке, выгрузке и укладке. Связность зависит от внутренней вязкости бетонной смеси: чем меньше вязкость бетонной смеси, тем она легче расслаивается.

Связность можно повысить:

1. Повышая расхода цемента;

2. Уменьшая водоцементное отношение;

3. Увеличивая расход песка за счёт крупного заполнителя;

4. Уменьшая среднюю крупность песка.

Требуемую связность бетонной смеси обеспечивают правильным подбором состава и выбором правильного соотношения между крупным и мелким заполнителями.

Структура бетонной смеси

Структуру бетонной смеси рассматривают как систему, состоящую из двух компонентов:

1. Цементное тесто;

2. Заполнитель.

Цементное тесто – основной структурообразующий компонент бетонной смеси; свойства цементного теста зависят от соотношения между твёрдой и жидкой фазами. С увеличением содержания воды повышается подвижность цементного теста и уменьшается его прочность.

Вода в бетонной смеси находится в трёх различных состояниях:

1. Химически связанная вода – вода, вступившая в химическое взаимодействие с цементом; в свежеприготовленном цементном тесте такой воды 1–2%. К моменту схватывания количество такой воды увеличивается до 5%;

2. Адсорбционная (физико-химическая) вода – это вода, которая под действием адсорбционных сил оказывается физико-химически связанной с твёрдой фазой (с её поверхностью). Вода в адсорбированных плёнках приобретает свойства твёрдых тел: упругость, прочность на сжатие. Толщина слоя такой воды менее 0,15 мкм. В свежеприготовленном цементном тесте такой воды 3–5%. К моменту схватывания количество такой воды увеличивается до 25%;

3. Свободная вода – основное количество такой воды в цементном тесте находится в межзерновом пространстве. В свежеприготовленном цементном тесте такой воды содержится до 95%. К моменту схватывания количество такой воды составляет 65–70%. Именно свободная вода оказывает основное влияние на подвижность цементного теста и в итоге – бетонной смеси.