10.6. Определение влияния водоцементного отношения на прочность бетона

Основные предпосылки

Водоцементное отношение является одним из главных факторов, определяющих прочность бетона. Общая закономерность зависимостиизвестна: с увеличениемпрочность бетона снижается. Однако для подбора составов бетона ее необходимо уточнять эмпирическим путем.

Основная аппаратура

Приборы и приспособления, предусмотренные в п.п. 9.7 и 10.2.

Проведение испытания

Для получения уточненного графика зависимости производят пробные замесы, изготовляют и испытывают образцы (п. 10.2).

Эту работу целесообразно совместить с определением влияния на удобоукладываемость бетонной смеси. Установив показатель удобоукладываемости (п. 9.7), из бетонных смесей с различными значениями водоцементного отношения изготавливают образцы, которые затем в требуемом возрасте испытывают на сжатие. Если испытание выполнялось в промежуточном возрасте, то результат приводят к значению прочности в возрасте 28 сут по формуле

,

где R_b,n – сопротивление бетона сжатию в возрасте n суток при n>3.

Полученные результаты определения прочности бетона используют для построения графика зависимости /

В заключение в соответствии с указаниями п. 10.1 определяют класс бетона по прочности для каждого испытанного состава.

11. Изучение методов интенсификации твердения бетона

1. Основные сведения к лабораторной работе

Для существенного повышения прочности цементных бетонов в раннем возрасте (1-3 сут) применяются различные способы интенсификации их твердения:

химические (использование добавок-ускорителей твердения);

тепловые (пропаривание и электропрогрев);

механические (сухое или мокрое домалывание цемента с добавкой гипса 2-5 % от массы цемента).

Наилучшие результаты достигаются при использовании комплекса ускоряющих способов: тепловой обработки, домола цемента и применения добавки-ускорителя твердения.

Строительными нормами предусматривается включение следующих химических добавок: сульфата натрия (СН), нитрата натрия (НН₁), хлорида кальция (ХК), нитрата кальция (НК), нитрит-нитрата кальция (ННК) и нитрит-нитрата-хлорида кальция (ННХК). Оптимальные дозировки приведены в табл. 11.1.

Таблица 11.1.

Рекомендуемые дозировки химических добавок

Вид цемента	Мw /Мс	Содержание добавок, % от расхода цемента
		СН, ХК	НК, ННХК	ННК, НН1
Портландцемент БТЦ, сульфатостойкий ПЦ Шлакопортландцемент, пуццолановый ПЦ Пластифицированный и гидрофобный ПЦ	0,35-0,55 0,55-0,75 0,35-0,55 0,55-0,75	1,0-1,5 0,5-1,0 1,5-2,0 1,0-1,5	1,5-2,5 1,0-2,0 2,0-3,0 1,5-2,5	2,5 2,0 2,5 3,0

Интенсифицирующее действие этих солей-электролитов объясняется их способностью активизировать различные физико-химические процессы твердения цемента, в частности, его гидратацию.

Для тепловой обработки бетона сборных железобетонных изделий и конструкций наиболее широкое применение получило пропаривание. Его осуществляют в камерах, где за счет подачи насыщенного водяного пара создаются при атмосферном давлении повышенная температура t = 80 ÷90⁰ С и высокая влажность φ_а = 95÷100 %. В таких условиях значительно повышается скорость химических реакций гидратации цемента.

На эффективность твердения бетона большое влияние оказывает режим его пропаривания, который характеризуется длительностью и температурой последовательных стадий процесса: ее повышением, изотермическим прогревом и охлаждением бетона. Примерный лабораторный режим пропаривания в условиях учебного процесса показан на рис. 11.1.

Домол цемента, значительно повышающий его удельную поверхность, производится в шаровых мельницах, вибромельницах, бегунах и других устройствах. Цемент с более развитой поверхностью зерен твердеет интенсивнее, так как после затворения водой больший объем его вещества подвергается гидратации за единицу времени. Значение удельной поверхности цемента определяется по п. 6.2.

В лабораторной работе изучаются методы интенсификации твердения бетона, и оценивается эффективность их применения.

Рис. 11.1. Примерный график пропаривания бетона:

1 – подъем температуры; 2 – изотермический прогрев; 3 - охлаждение