logo

Зависимость физико-технических свойств бетона от структуры

Часть 1   Часть 2   Часть 3    Часть 4   Часть 5   Часть 6   Часть 7   Часть 8

Уплотнение бетона. Из предыдущего изложения ясно, как велико влияние плотности бетона на его физико-технические свойства. За исключением специальных случаев, когда особые требования, предъявляемые к бетону, вызывают необходимость в придании ему пористой структуры, увеличение плотности бетона полезно в огромном большинстве практических задач железобетонного строительства. При этом возрастает механическая прочность бетона, увеличивается его долговечность, т. е. сопротивление коррозии и выветриванию, повышается непроницаемость для жидкостей и газов.

В настоящее время в практику вошли различные приемы для увеличения плотности укладываемого бетона. Сюда относятся широко внедряемое вибрирование бетона, прессование, центрифугирование, приготовление бетона в вакуумбетономешалках.

Вибрирование бетона, благодаря значительной простоте его практического осуществления, является наиболее удобным способом уплотнения. Вибрация заставляет бетон заполнять все промежутки между стержнями арматуры и возле опалубки; поверхности освобождаемых от опалубки конструкций не имеют раковин и не требуют исправлений; вместе с тем увеличивается и общая плотность бетона: зерна заполнителя благодаря встряхиваниям получают наиболее плотное взаимное расположение. Полезность вибрирования бетона увеличивается далее открывающейся возможностью применять бетоны жесткой консистенции; при меньшем расходе воды для жесткого бетона и вследствие интенсивного удаления воздуха при вибрировании цементный раствор в бетоне приобретает большую плотность и следовательно большую прочность. Так например, опыты показали хорошие результаты укладки бетона с помощью вибраторов при водоцементном отношении 0,45.

Если же нет необходимости в повышении прочности бетона, то таким путем можно получить ощутительную экономию и расходе цемента. Поуэрс (Powers) на основании значительного количества наблюдений, проведенных непосредственно на строительствах, пришел к выводу, что, снижая водоцементное отношение при вибрационной укладке бетона, можно получить экономию в расходе цемента от 20 до 30% без уменьшения требуемой прочности бетона.

Интересно отметить далее некоторые данные, полученные в опытах с применением прессования бетона после его укладки в форму. Так, Граф подвергал кубические образцы бетона состава 1:2:3 давлению 0,4 кг/см2 в течение первых 18 часов после их изготовления и дальнейшим испытанием обнаружил, что прочность таких образцов в возрасте 45 дней увеличилась на 20% по сравнению с образцами, не подвергавшимися прессованию. Аналогичные опыты делал Абрамс, подвергая бетон прессованию через 15 минут, 1 час, 4 часа и 16 часов после изготовления; при этом прочность бетона в нормальные сроки твердения также возрастала на 15—35%. Однако давление, которому подвергается бетон при прессовании, не должно превосходить известных пределов, В противном случае из-за выдавливания цементного раствора прочность бетона будет понижаться. Такое явление наблюдалось в опытах Шмера (Schmer) с цементным раствором состава 1:3. Здесь применялось давление от 1 до 310 кг/кв.см, причем часть образцов подвергалась прессованию тотчас после изготовления, а другая часть через 24 час. При испытании первой серии образцов в возрасте 7 дней увеличение прочности было обнаружено во всех случаях, когда давление прессования не превосходило 50 кг/кв. см, при больших давлениях прочность, наоборот, уменьшалась. Во второй серии образцов, подвергавшихся прессованию спустя 24 часа после их изготовления, критическая величина давления оказалось равной 100 кг/кв. см. Эванс (Evans) проводил опыты с прессованием растворов и бетонов, пользуясь для этой цели специальным прибором, напоминающим пресс для производства кирпичей. Давление изменялось в очень широких пределах, от 22 до 1335 кг/кв. см; после прессования образцы (цилиндрической формы) сохранялись до испытания в сыром песке. Результаты этих опытов также показали, что прочность образцов (R) увеличивается с ростом давления (р) прессования лишь до известного предела; критическое давление для растворов и бетонов увеличивалось с ростом В/Ц. Далее оказалось, что эффективность прессования возрастает с увеличением В/Ц, что на первый взгляд находится в противоречии с известной зависимостью между В/Ц и R. Следует полагать, что при больших водоцементных отношениях происходит более интенсивное разложение зерен цемента и следовательно получается более насыщенный гелем цементный раствор.