Определение целесообразной степени уплотнения жестких силикатобетонных смесей

При формовании изделий из жестких силикатобетонных смесей в зависимости от удобоукладываемости используется ряд методов уплотнения: прессование, вибрация с постоянной и переменной частотой, встряхивание, трамбование, центрифугирование, литье и др. В последнее время все большее распространение получают принудительные методы уплотнения, как, например, вибротрамбование, виброштампование, вибропрокат, силовой вибропрокат.

Известно, что вода, не вступающая в химическую реакцию, при обраювании гидросиликатов со временем испаряется, оставляя микропоры в затвердевшем вяжущем и макропоры в межзерновом пространстве. Это приводит к понижению прочности силикатных бетонов, несмотря на высокие показатели уплотнения при формовании. Отсюда необходимость определения влияния на рост прочности взаимосвязанных между собой величин — коэффициента уплотнения смеси и вяжущеводного отношения.

Коэффициент уплотнения определяется как соотношение фактически достигнутого объемного веса свежеуплотненной бетонной смеси при принятом методе уплотнения к теоретическому объемному весу бетона, подсчитанному по методу абсолютных объемов для рассматриваемого состава смеси. Его физическая сущность сводится к показателю количестча «зашемленного» в бетонной смеси воздуха после уплотнения.

Такой показатель косвенно, но достаточно точно позволяет предопределять ряд физико-механических свойств затвердевшего бетона.

Целесообразность применения жестких смесей в технологии производства железобетонных изделий доказана экспериментально и подтверждена опытом работы передовых предприятий промышленности сборного железобетона. Что же касается применения жестких смесей для бетонов на известково-песчаном вяжущем, то на этот счет до сих пор нет единого мнения. Таким образом, возник важный практический вопрос: целесообразно ли формовать изделия из жестких силикатобетонных смесей о малым водосодержанием, требующим больших затрат энергии на углотнение.

Целым рядом исследователей показано, что прочность силикатных бетонов находится в прямолинейней зависимости от вяжущеводного отношения аналогично цементным бетонам, для которых эта зависимость нашла свое отэажение в формулах Боломея, Б. Г. Скрамтаева и др. Линейная зависимость прочности уплотненных силикатобетонных образцов (высушенных до постоянного веса) от их объемного веса тоже известна сравнительно давно.


В настоящей работе ставилась задача изучения двух факторов, определяющих прочность силикатобетона: вяжущеведного отношения бетонной смеси и степени ее уплотнения, с целью выявить целесообразность той или иной степени уплотнения жестких силикатобетонных смесей прн формовании изделий, а при подборе составов — учитывать метод уплотнения.

Эксперименты проводились на силикатобетонных смесях с содержанием активной СаО 4—6% и с разным водосодержанием.


Были использованы известь Краснопресненского завода, а также пески Мневникского и Тучковского месторождений. Вяжушее готовилось совместным помолом извести и песка в соотношении 1 : 1 (по весу) в шаровой мельнице СМ-14.

Содержание активной СаО в вяжушем не превышало 40%, удельная поверхность после помола 4000 см2/г.

Образцы размером 7x7x7 си изготовляли в металлических формах по 4 шт. одновременно с немедленной распалубкой после формования. Навески смеси соответствовали полному уплотнению до теоретического объемного веса. Бетонная смесь в формах в течение 1 дня уплотнялась на виброплошадке с частотой 50 гц и амплитудой 0,5, затем прессом проводилось дополнительно обжатие смеси до различной степени уплотнения. После распалубливания образцы взвешивали и замеряли. Один образец партии был контрольным и использовался для определения величины коэффициента уплотнения путем гидростатического взвешивания.

Тепловлажностная обработка образцов велась в производственном автоклаве при 8 атм по режиму 1,5+7+1,5 ч.

Результаты части опытов приведены в табл. 1.

Сравнение результатов, приведенных в табл. 1, показало, что в пределах точности поставленных экспериметов справедлива линейная зависимость между долей прочности и коэффициентом уплотнения.

Приведенная в таблице может быть записана в виде формулы.


Формула (2) получена для зчачения Ку — 0,875 и более и может быть справедлива только в пределах указанных значений К- Если сопоставить две зависимости, приведенные в формулах (1) и (2), то можно установить целесосбразную степень уплотнения для заданной прочности силикатобетонов.




В табл. 2 приведены цифры, определяющие влияние К у на относительный перерасход вяжущего в % при недоуплотнении бетонной смеси.

Коэффициент уплотнения 0,875 для рас смотренных составов смеси достигнут при уплотнении обычной вибрацией и, следовательно, если в технологии формования будут заложены параметры обычной вибрации, то такая технология не создаст условия для уменьшения расхода извести и, тем самым, повышения долговечности конструкций. Необходимо определить с экономической точки зрения оптимальный расход вяжущего и энергич уплотнения на единицу прочности и принять рациональное решение.