Влияние способа уплотнения на прочность керамзитобетона

В лаборатории технологии производства легкобетонных конструкций ВНИИЖелезобстона в 1963 г. авторами данной статьи впервые было обнаружено, что керамзитобетон па основе одних и тех же компонентов, при одинаковом их соотношении и уплотнении до одинаковой степени, по различными способами, при прочих равных условиях, может иметь различную прочность. На прочность влияли режимы уплотнения смеси, в частности величина амплитуды колебаний (рис. 1). При максимальном уплотнении смеси неизменного состава повышение амплитуды колебаний виброплощадки в пределах от 0,25 до 0,75 мм (частота 2800 кол/мин) увеличивает прочность при сжатии до 30%, а при неполной степени уплотнения смеси (до 2—3% по объемному весу бетона) прочность может увеличиться до 50%.

Это явление можно объяснить, обратившись к теории бетона. Выдвинутое Фере еще в конце прошлого века фундаментальное положение о том, что прочность бетона зависит от плотности цементного камня в бетоне, обычно представляют функцией вида


Во время виброуплотнения смеси с возрастанием амплитуды вибрирования существенно увеличивается водопоглощение пористых заполнителей в бетоне (за период уплотнения), т. е. происходит более интенсивное перемещение воды из цементного теста в капилляры заполнителя с одновременным вытеснением оттуда части воздуха. При этом объемный вес бетона не изменится лишь в том случае, если в растворной составляющей останется объем воздуха, равный объему воды, поглощенной заполнителями. В результате уменьшится действительное В/Ц в бетоне и согласно положениям Боломея и Абрамса увеличится прочность бетона.

Такая постановка вопроса потребовала экспериментальной проверки следующих явлений: увеличения водопоглощении пористых заполнителе в бетон с увеличением амплитуды вибрирования смеси в процессе ее уплотнения в относительной устойчивости воздухоудерживающей способности бетонной смеси предельном уплотнении в зависимости от состава смеси и параметров ее виброуплотнения.

Фактор увеличения водопоглощению пористых заполнителей в бетоне с увеличением амплитуды вибрирования смеси был установлен путем определение объема воды, находившемся к моменте окончания уплотнения легкобетонной смеси н растворной составляющей и заполнителях. Отбирали пробы раствора и заполнителем из свежеуплотненного бетона известного состава и немедленно их высушивали. Кроме того, было подобрано несколько партий приблизительно одинаковых зерен керамзитового гравия, которые вводили в раствор и уплотняли его при различных амплитудах вибрирования. Затем эти зерна извлекали и по известной методике определяли относительное изменение их веса.

Мы получили данные, свидетельствующие о том, что вибрация существенно увеличивает водопоглощение пористых заполнителей в бетоне. Так, при увеличении амплитуды колебании виброплощадки от 0,125 до 0,5 мм прн частоте 2800 кол/мин водопоглощение керамзитового гравия в бетоне увеличивается в в среднем на 60%. По результатам опытов получена эмперическая формула, позволяющая рассчитывать водопоглощение керамзитового гравия в бетоне известного состава Кроме того, разработаны прибор и методика, позволяющие определить относительное изменение водопоглощения пористых заполнителей в воде при изменении режимов вибрирования (при увеличении амплитуды вибрирования от 0,125 до 0,75 ми водопоглошевие керамзитового гравия увеличивается в 1 5—2 раза).

Воздухоудерживающая способность растворов и бетонов подробно описана в литературе. Дополнительно приводим полученные нами данные.