Proprietățile amestecului de beton sunt împărțite în două grupe principale - proprietăți reologice și tehnice.
Betonul greu trebuie să obțină rezistența la proiectare până la o anumită dată și să aibă alte calități care corespund scopului structurii fabricate (rezistența la apă, rezistența la îngheț, densitatea etc.). În plus, este necesar un anumit grad de mobilitate a amestecului de beton, care ar corespunde modalităților acceptate de a le monta.
Amestecuri de beton este un sistem complex multi-component constând din tumori formate prin reacția liantului cu apa, particulele de clincher nereacționați, agregat, apă, a introdus aditivi speciali și aerul antrenat. Având în vedere forțele de interacțiune dintre particulele dispersate ale fazei solide și apă sistemul dobândește coerență, și poate fi considerată ca un corp fizic cu anumite proprietăți reologice, fizice și mecanice.
Citiți și proprietățile deformante ale betonului
Determinarea efectului asupra acestor proprietăți ar furniza cantitatea și calitatea de pastă de ciment, care, fiind un sistem dispers are o suprafață mare de faze solide și lichide, ceea ce contribuie la dezvoltarea forțelor de coeziune moleculare, și de a îmbunătăți sistemy.V coerenta în timpul hidratării cimentului crește cantitatea de neoplasme gel crește polidispersie solidă, mărește capacitatea adezivă a pastă de ciment și rolul său de legare în amestecul de beton.
Cimentul de ciment se referă la așa-numitele sisteme structurate, caracterizate de o anumită putere inițială. O anumită structură a testului de ciment este creată prin acțiunea forțelor de legare moleculară între particulele marginite de filmele de apă subțiri. Filmele din faza lichidă din structura pastă de ciment conferă o proprietate de plasticitate. Viscozitatea structurală a unei paste de ciment depinde de concentrația fazei solide în suspensia apoasă. Comportamentul sistemelor structurate cu aplicarea forțelor externe, spre deosebire de corpurile lichide, se schimbă dramatic.
În funcție de valoarea forțelor externe care acționează, vâscozitatea sistemelor structurate variază, adesea cu 2 ... 3 ordine, chiar și la o temperatură constantă. Abilitatea sistemelor structurate de a-și schimba proprietățile reologice sub influența forțelor externe și de a le restabili după încetarea expunerii se numește tixotropie. Această proprietate este utilizată pe scară largă în tehnologia betonului, de exemplu pentru formarea articolelor din amestecuri rigide prin vibrații.
Pentru producerea de produse de înaltă calitate, este necesar ca amestecul de beton să aibă o consistență corespunzătoare metodelor de aplicare și de compactare a acestuia. Coerența amestecului de beton este evaluată prin indicele de mobilitate sau rigiditate. Mobilitatea unui amestec de beton este capacitatea sa de a se răspândi sub propria greutate.
Figura-1. Con standard pentru determinarea mobilității unui amestec de beton:
1-con; 2-pen; 3 stații.
Pentru a determina mobilitatea, se utilizează un con (fig.1), care este umplut în trei etape cu un amestec de beton, etanșându-l cu un baionetă. După compactare, acesta din urmă este îndepărtat. Conul rezultat dintr-un amestec de beton se instalează sub acțiunea propriei sale mase. Valoarea precipitației conului (cm) servește ca o estimare a mobilității amestecului de beton. Pe acest indicator distinge amestec mobil (plastic) cu tasare 1 ... 12 cm și mai rigide și care nu dau în mod substanțial declin, dar la ultimul efect al vibrațiilor au diferite formabilitate.
Pentru a evalua duritatea acestor amestecuri folosind metody.Pokazatel beton rigiditatea lor mix este determinat pe un dispozitiv special (fig. 2), care constă dintr-un vas cilindric având un diametru interior de 240 mm și o înălțime de 200 mm, cu un dispozitiv montat pe acesta să se măsoare precipitarea betonului sub forma unui ghid trepied, bar și disc metalic și șase găuri.
-Figura 2. Dispozitiv standard pentru determinarea rigidității amestecului de beton:
1 formular; 2 opriri pentru fixarea conului; 3-con; 4-pâlnie; 5-rod; Bucșa de ghidare 6; Bucșa 7 pentru fixarea discului; 8-disc cu șase găuri; 9 trepied; Clip cu 10 poli.
Dispozitivul este montat pe o placă de vibrații și este atașat dens de acesta. Apoi, în recipient este introdusă o duză de formă conică metalică, care este fixată cu un dispozitiv de fixare special în inel și este umplută cu trei straturi de amestec de beton. Apoi scoateți forma conului rotind trepiedul, plasați discul pe suprafața amestecului de beton și porniți tamponul vibrator.
Vibrația cu o amplitudine de 0,5 mm este continuată până când începe eliberarea pastei de ciment din cele două găuri ale discului. Timp (e) de vibrație și determină duritatea amestecului de beton. Clasificarea amestecurilor de beton în funcție de gradul de rigiditate (lucrabilitate) este prezentată în tabelul. 1.
Tabelul 1. Clasificarea amestecurilor de beton
Cu creșterea conținutului de apă cu consum constant de ciment, mobilitatea amestecului de beton crește, dar rezistența betonului scade. Cu o creștere a conținutului de pastă de ciment, mobilitatea amestecului de beton crește, de asemenea, în același timp menținând substanțial aceeași rezistență după solidificare. Acest lucru se datorează faptului că, la un conținut mai mare de pasta de ciment nu numai umple golurile și straturile granulele de agregate, dar, de asemenea, le împinge să creeze între ele straturi intermediare abundente, reducând frecarea dintre boabele, iar acest lucru crește mobilitatea amestecului.
În cazul agregatelor mai mari, suprafața totală a granulelor este mai mică; prin urmare, cu aceeași cantitate de test de ciment, straturile sale intermediare între granule de agregate sunt mai groase, ceea ce mărește mobilitatea amestecului de beton. O creștere a cantității de nisip deasupra optimului, stabilită prin experiență, reduce mobilitatea amestecului de beton datorită creșterii suprafeței totale a agregatelor.
Forma boabelor afectează mobilitatea amestecului - cu o suprafață rotunjită și netedă de granule agregate, suprafața lor totală și frecare între ele sunt mai mici decât cu o suprafață acută și aspră. Prin urmare, un amestec de beton cu pietriș și nisip laminat este mai mobil decât un amestec cu pietriș și nisip de munte.
-Tabelul 2. Cerințe privind mobilitatea și lucrabilitatea amestecului de beton
Cele mai economice sunt amestecurile de beton rigide, deoarece necesită un consum mai mic de ciment decât amestecurile de beton mobile. Mobilitatea amestecului de beton ar trebui să fie aleasă mai jos, dar în același timp ar trebui să asigure o montare convenabilă și de înaltă calitate a amestecului. Atunci când se alege mobilitatea unui amestec de beton, se iau în considerare dimensiunile structurii, simplitatea armăturii și metodele de ambalare și compactare a amestecului (tabelul 2).
Introducerea unui surfactant, cum ar fi RDB, în amestecul de beton mărește mobilitatea amestecului de beton și reduce cererea de apă. Superplastifianții au un efect pozitiv asupra mobilității amestecului (C-3,10-03,40-03, etc.). Eficacitatea acestora este mai mare în amestecurile mobile, permit reducerea necesarului de apă al amestecului cu 20 ... 25%.
În același timp, trebuie avut în vedere faptul că mobilitatea amestecului scade în timp datorită interacțiunii fizico-chimice a cimentului cu apa.
◊ Încărcarea betonului și formarea structurii acestuia
Structura betonului se formează ca urmare a solidificării amestecului de beton și transformării acestuia în piatră. Amestecul de beton compactat în timpul perioadei inițiale de hidratare a cimentului păstrează capacitatea de a deforma plastic. În timp, numărul de noi formațiuni de piatră de ciment crește, sistemul devine mai dens și se întărește, se formează o piatră puternică a unei anumite structuri.
În construcția de clădiri și structuri, betonul poate fi în diferite condiții de lucru, trăind compresiune, întindere, îndoire, forfecare. Rezistența betonului în timpul comprimării depinde de activitatea cimentului, de raportul apă-ciment, de calitatea agregatelor, de gradul de compactare a amestecului de beton și de condițiile de întărire.
Proprietățile reologice ale amestecului de beton
Un amestec de beton se numește un amestec rațional compus și un amestec complet de componente de beton înainte de începerea proceselor, reglarea și întărirea. Compoziția amestecului de beton se determină pe baza cerințelor pentru amestec și pentru beton. Compoziția amestecului de beton este desemnată ca consumul de materiale per 1 m3 de amestec compactat, de exemplu: ciment (C) - 300 kg; apă (B) - 180 kg; agregat fin (nisip) (P) - 600 kg; agregat mare (K) (piatră zdrobită sau pietriș) - 1200 kg; amestec - 2280 kg / m³.
La fabricarea unui amestec de beton, materialele sunt dozate cu masă cu dozatoare automate. Puteți desemna un amestec de beton într-un raport în greutate (mai puțin în volum, mai exact) între cantitățile de ciment, fin și grosier agregat de ciment indicație necesară raportul. Cantitatea de ciment este luat ca unul, astfel încât raportul de greutate între componentele din exemplul de mai sus este de 1: 2: 4, cu W / C = 0,6 (în general 1 P: K la un anumit V / C).
În structura sa, amestecul de beton reprezintă un singur corp fizic în care particulele de liant, apa și granulele agregate sunt legate de forțe interne. interacțiune. Principala componentă care formează structura în amestecul de beton este aluatul din ciment. Pe măsură ce se dezvoltă procesul de hidratare a cimentului, capacitatea de cimentare și legare a testului de ciment crește și crește. Indiferent de tipul de beton, amestecul de beton trebuie să satisfacă două cerințe principale: 1) să aibă o bună lucrabilitate care să corespundă metodei de compactare utilizate și 2) să păstreze uniformitatea în timpul transportului și ambalării. atins în timpul gătitului.
Sub acțiunea forței crescânde, amestecul de beton este mai întâi supus unor deformări elastice, când rezistența structurală este depășită, curge ca un lichid vâscos. Prin urmare, un amestec de beton se numește un corp elasto-plastic-vâscos, cu proprietățile unui solid și a unui lichid adevărat.
Figura-3. Modelul reologic al unui amestec de beton dintr-o fază solidă
Modelul reologic al amestecului de beton (Figura 3), care reflectă proprietățile sale de bază, include un element elastic (un arc cu un modul de elasticitate E); forța de frecare dintre sol și tabel descrie efortul de forfecare de limitare (ζ o, Pa), și un piston se deplasează într-un fluid vâscos prezintă o rezistență la forfecare vascos (η - vâscozitate dinamică, Pa.s). Cu o creștere treptată a stresului σ, este inclus mai întâi un element elastic și pentru σ<ζ0 упругая деформация равна σ/Е.
După depășirea limitei de tensiune de forfecare pentru tensiuni amestec σ> ζ0 beton curge ca o deformare a fluidului și inelastic viscos timpului t este egal cu [(σ- ζo) t] / η]. Astfel, conectarea ecuației reologice include componentele elastice și inelastice ale deformării totale:
Modelul reologic considerat oferă o idee despre proprietățile fizice ale amestecului de beton, care apar atunci când este compactat. Supunerea amestecului de beton la șocuri mecanice (de exemplu, vibrare), interacțiunea dintre particulele solide de ciment și agregate este rupt iar amestecul de beton își pierde rezistența structurală, adică. E. Ζ0 se apropie de zero. În acest caz, amestecul de beton se comportă ca un lichid vâscos greu, care umple bine mucegaiul. Proprietatea amestecului de beton este lichefiată sub influențe mecanice și din nou îngroșată într-o stare calmă se numește tixotropie.
Citiți continuarea articolului: Proprietățile tehnice ale amestecurilor de beton
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: