Реологические и технологические свойства бетонной смеси

Реологические св-ва. Формирование св-в бетона начинается с приготовления, укладки и затвердевания бет. смеси. Эти операции во многом определяют будущие качества бетона. Наиболее важным св-ом бет. смеси явл. удобоукладываемость (формуемость). Удобоукладываемость – способность смеси растекаться и принимать заданную форму, сохраняя монолитность и однородность. Удобоукл. определяется текучестью бет. смеси (т. е. подвижностью) в момент заполнения формы и пластичностью – способностью деформироваться без разрыва сплошности.

Для описания поведения бет. смеси в различных условиях используют её реологические характеристики: предельные напряжения сдвига, период релаксации, вязкость. Период релаксации – установление термодинамического равновесия. Для определения этих св-в применяют различные визкозиметры. Подобные испытания вып-т в НИИ. В производственных условиях контролируют подвижность бет. смеси на приборах, позволяющих очень быстро и просто определить необходимую характеристику бе см.

Основное влияние на св-ва бет. смеси оказывает кол-во и качество цем. теста, т. к. именно цем. тесто, являясь дисперсной системой, имеет высокоразвитую поверхность раздела тв. и жидкой фаз, что способствует развитию сил молекулярного сцепления, увеличению связности системы. Решающее влияние на св-ва бет. смеси оказывает расход воды, т.к. он определяет объем и строение жидкой фазы и развития сил сцепления, характеризующих связность и подвижность всей системы.

Цементное тесто относится к так называемым структурированным системам, кот. хар-ся некоторой начальной прочностью структуры, создаваемой за счет действия сил молекулярного сцепления между частицами, окаймленными тонкими плёнками воды. Начальная прочность структуры или структурная вязкость цем. теста зависит от концентрации тв. фазы в водной суспензии. Под воздействием внешних сил (вибрация, встряхивание, тромбование, проката и др.) первоначальная структура разрушается в результате ослабления связи между её отдельными элементами, увеличивается подвижность и удобоукладываемость, возрастает способность системы к деформациям. После окончания воздействия внешних сил система возвращается в начальное состояние, восстанавливается первоначальная прочность структуры, уменьшается подвижность.

Способность структурированных систем изменять свои реологические св-ва после прекращения воздействий назыв. тиксотропией. Существенное влияние на тиксотропию и структурную вязкость оказывает тонкость помола цемента (1!). В начале, с повышением тонкости помола структурная вязкость и коэф. тиксотропии уменьшаются, при удельной поверхности 4500-6000 см²/г эти величины имеют минимальные значения, а при дальнейшем увеличении тонкости помола – возрастает, т.к. возрастают силы внутреннего сцепления за счет действия межмолекулярных адгезионных сил и уменьшения толщины водных прослоек. На структурную вязкость влияет крупность заполнителя (2!) и соотношение между песком и щебнем (3!), а также соотношение между водой и цементом (4!) и между водой и тв. фазой (В/Т) (5!).

Реологические св-ва бет. смеси не остаются постоянными и под влиянием физико-хим. процессов постепенно и постоянно изменяются, появляется всё большее кол-во гидратных гелеобразных соединений, что способствует увеличению дисперсности тв. фазы, клеящей способности цем. клея, вязкости и предельного напряжения сдвигу. Вывод: подвижность бет. смеси постоянно и постепенно уменьшается.