Мелкозернистый бетон. Проектирование состава

МЗБ изготавливается без применения крупного заполнителя. Заполнителем явл. только песок, поэтому эти бе наз-ют еще и песчаными. Ранее применение МЗБ сдерживалось некоторыми особенностями структуры и св-в. Применение только песка вызывло значит увеличение удел.поверх-ти и его пустотности, а сл-но, и ↑ расхода ц-а и воды (на 15-25%). А это приводило к ↑ усадки бе. Существовавшие жесткие треб-ия по ограничению расхода Ц в бе сдерживали применение МЗБ в строит-ве.

В совр. услов-х изменились технич. и эконом-е предпосылки пригот-ия таких бе с использ-ием композиц-х вяж.в-в, суперпластиф-в и др.модификат-в структуры и св-в бе. Это позволяет уменьшить расход Ц и Н₂О в мелкозернистых бе и резко ↓ усадку м-ла. Поэтому МЗБ сегодня обладает рядом достоинств: 1.Однородная тонкодисперсная структура бе; 2.Повышенная эфф-ть модификации мат-ла; 3.Высокая тиксотропия; 4.Высокая технологичность (возможность формирования изделий и констр-ций мотодом литья, экструзией, прессованием, штампованием, набрызгом); 5.Легкая транспортируемость бе.см., в том числе по трубопроводам; 6.Возможность применения сухими смесями; 7.Возм-ть получить новые архитектурно-конструкционные решения: тонкостенные и слоистые констр-ции, изд-я переменной плотности, гибридные констр-ции; 8.Возм-ть применения местных м-ло (=>более низкая себестоимость).

Наиб. технико-эконом. эффект достиг-ся при изг-ии тонкостенных ЖБК: армоцемент (армиров-ие мкз бе стальной сеткой); фибробетон (армир-ие фиброй - короткие дисперсные волокна).

В завис-ти от выбора вяж. и добавок получают разные спец.бетоны: изоляционные, декоративные, электропроводящие, электроизоляц-е.

Особенности МЗБ: 1. большая однородность; 2. мелкозернистость; 3. Высокое содержание ц-го камня; 4. Отсутствие жесткого каменного скелета; 5. Повышен.удельн.поверх-ть тв.фазы; 6. Повыш.пористость.

Прочность МЗБ зависит от состава бе (отношения Ц/П) и от В/Ц:

Рис.- Зависимость прочности бетона от состава бетона и В/Ц: 1- В/Ц=0,3; 2- В/Ц=0,4; 3- В/Ц=0,5.

Для каждого состава б. имеется оптимальное значение В/Ц, при кот.получ-ся наивысш.плотность и прочн.

При приготовлении МЗ бет.см. и уплотнении ее обычным способом (вибрирование), в нее вовлекается воздух, распределенный по всему объему в виде мельчайших пузырьков (воздухововлеч-ие до 3-6%). Чем выше жесткость МЗ бет.см., тем выше воздухововл-ие. Вовлеченный воздух ↑ пористость бе и ↓ прочность!!!

Песок обладает более высокой пустотностью, чем смесь П+Щ. При невысоком содерж-ии Ц в смесях более тощих, чем Ц/П=1/3, ц-го теста может не хватить для обмазки зерен П и заполнения всех пустот. Возникает дополнительный объем пор, вызванный нехваткой ц-го теста, что влечет ↑ общей пористости бе и снижение прочности МЗБ. Поэтому сложно получить достаточно прочный МЗБ при расходе Ц=200-300 кг/м³, характерном для обычных бетонов.

Обобщенную завис-ть прочности МЗБ от разл.факторов можно предст-ть в виде след.выражения: R_МЗБ=A·R_Ц·[Ц/(В+ВВ) – 0,8], где Ц – расход Ц, кг/м³; В – расход воды, кг/м³; ВВ – объем вовлеч воздуха в литрах; А – эмпирический коэф. (А=0,8 – для м-лов высокого качества; А=0,75 – средн.; А=0,65 – низк.). Т.к. объем ВВ трудно определить расчетным путем, В/Ц можно вначале опр-ть из формулы: R_МЗБ=А·R_Ц·[Ц/В – 0,8].

Затем на основе контрольных испытаний устан-м действит.плотность свежепригот-ой бет.см. и коэф.уплотнения, равный соотнош-ию действит-ой и расчетной плотности, опр-щий объем ВВ.

На мелких песках прочность МЗБ ниже, чем на крупных => желат-но исп-ть крупные пески или обогащать мелкие пески крупными высевками от дробления камня; или обяз-но прим-ть комплекс хим-х и минер-х добавок. Для МЗБ на среднем песке наиб.экономичным явл-ся соотнош-е Ц/П=1:2…1:3; на мелком песке Ц/П=1:1…1:1,5.

МЗБ облад-т: повыш. прочн при изгибе, водонепрониц-тью, мрз.

Для ↓ ВВ в МЗБ и ↑ прочности и плотности вместо виброуплотнения примен-т: прессование, вибропрессование, тромбование, вибрирование с пригрузом, прокатку и вибровакуумирование.

Проектирование состава МЗБ.

1. Опр-т В/Ц, необх-ое для получ-ия заданной прочности бе: В/Ц=[А·R_Ц] / [R_Б+0,8·А·R_Ц]. Эта формула дейст-на при коэф.уплотнения бет.см.>0,97. Если такое уплотнение не м.б. обеспечено, то необх. учитывать возможное уменьш-ие прочности б. ≈на 5% на каждый % недоуплотн-ия.

2. По графику определяют соотношение Ц/П для рассчитанного В/Ц (Граф.1), а на Граф.2 по определ-му на Граф.1 Ц/П уточняют Ц’/П’ для модуля крупности исп-мого песка (или если неизвестна водопотреб-ть песка).

Граф.1 – график для выбора соотношения м/у Ц и П средней крупности (М_кр=2,5; водопотр-ть 7%), кот. обеспечивает заданную удобоуклад-ть цем.песч.смеси при опр-ой В/Ц.

Граф.2 – график для коррект-ки Ц’/П’, обеспеч-щего задан.подвиж-ть цем.песч.смеси в завис-ти от крупности песка: 1.М_кр=2,5; 2.М_кр=1,5; 3.М_кр=0,75.

3. Рассч-т расход Ц из уравнения: 1000л=Ц/ρ_ц+В+П/ρ_п; Ц=1000/(1/ρ_ц+В/Ц+n/ρ_п), где ρ_ц, ρ_п – истинные плотности Ц и П; n – соотнош-е П к Ц, определямое по граф.2. Это справедливо при ВВ<1,5%. При уплотнении МЗБ смеси вибропрессованием, в него обычно вовлек-ся от 2 до 8% воздуха, в этом случае расход Ц будет уточнен: Ц=(1000-ВВ)/(1/ρ_ц+В/Ц+n/ρ_п). Для подвижной бе смеси на среднем (М_кр=2,5) и крупном (Мкр=3,5) песке ВВ=20л (2% воздухововл-я); ВВ=30л – на мелком песке (М_кр=2); ВВ=50л – на жесткой смеси на среднем и крупном песке; ВВ=70л – на жесткой смеси на мелком песке.

4. Опр-т расход воды: В=Ц·В/Ц 5. Опр-т расход песка: П=n·Ц 6. На пробных замесах проверяют подвижность или удобоуклад-ть, при необх-ти вносят поправки в состав. Опр-т плотность свежеуложенной бет.см. и на контр.образцах проверяют прочность МЗБ. По плотности цем.песч.смеси устанавл-т окончат-й расход мат-в на 1 м³ б. Эта операция имеет важное знач-е, т.к. может оказаться, что цем.теста не хватит для заполнения пустот м/ду зернами П, и уложенный бе будет иметь опр-ое дополнит-ое количество пор, кот необх-мо учитывать при подсчете м-лов на 1 м³ бе. Или наоборот, окажется, что в расчете учтено большее кол-во ВВ, чем его будет в действительности.

БИЛЕТ № 7