Эффект неглубокого вакуума при изготовлении бетонов
Воздух, содержащийся в бс генной смеси, в значительной степени влияет на физико-механические свойства бетонов. Увеличение его содержания в смеси значительно снижает прочность бетонных изделий, особенно подвергнутых тепловлажностной обработке.
В нашей работе изучалась прочность бетонов, изготовленных из смесей с различным водоцементным отношением (табл. 1), перемешанных и уплотненных при пониженном давлении воздуха в условиях неглубокого вакуума (около 10 атм).
Для получения бетонов использовались портландцемент марки 400 Балаклейского завода, местный кварцевый мелкозернистый песок (модуль крупности Мкр=4,2), транитный щебень фракции 3—4 мм. Образцы выдерживали в течение 2 ч, затем подвергали пропариванию по режиму 3+4+3 испытывали через 1 сут. после изготовления.
Прирост прочности бетонов, уплотненных прн пониженном давлении, связан с повышением их плотности. Коэффициент уплотнения смесей возрастает с понижением давления, а также зависит от свойств бетонной смеси и изменяется от 0,98 до 0,990 (пластичная) и от 0,92 до 0,982 (жесткая). Следовательно, прирост коэффициента уплотнения жестких бетонных смесей прн пониженном давлении намного больше, чем пластичных.
По коэффициенту уплотнения вычисляли изменение количества воздуха в бетонной смеси, что хорошо согласуется с теоретической зависимостью:
Таким образом, содержание воздушной фазы в бетонной смеси прн прочих равных условиях зависит от внешнего давления, при котором производится перемешивание и уплотнение бетонных смесей. Чем меньше давление, там плотнее н прочнее бетоны, что особенно характерно для жестких бетонных смесей с низким водоцементным отношением. Прочность бетонов из таких смесей зависит от водоцементного отношения.
При уплотнении смесей в обычных условиях наблюдается заметное отклонение от закономерности, выраженной формулой Баломея; связь между прочностью бетона и водоцементным отношением согласуется с формулой, в которой учитывается содержание воздушной фазы в бетонной смеси:
Возможность использования эффекта повышения прочности бетонов, приготовленных при неглубоком вакууме, проверялась в производственных условиях. Формовали бортовые камни сечением 250Х120 мм на ленточном вакуум-прессе GM-443A, предназначенном для производства кирпича. Во время прессования давление в вакуум-камере равнялось 0,2 атм. Состав бетона аналогичен составу 3 (табл. 1). Режим пропаривания изделий 3+4+3, А,3=90°С.Предел прочности бетонов при растяжении в возрасте 1 сут. составлял 28 кгс/см2 (значительно превышал прочность бетонов, изготовленных обычным способом). В 28-су.точном возрасте предел прочности бетонов при растяжении равнялся 42 кгс/см2 (вакуумированные бетоны) и 33 кгс/см2 (обычные бетоны).
Структура бетонов, приготовленных в условиях неглубокого вакуума, характеризуется высокой плотностью и однородностью. Водонасыщенне таких бетонов меньше 4%, водонасыщенне бетонов, приготовленных -обычным способом, 5— 5,2%.
Выводы
Плотность и прочность бетона могу г быть значительно повышены при перемешивании и уплотнении жестких бетонных смесей в условиях неглубокого вакуума (давление до 0,1 атм). Прочность бетонов на растяжение возрастает больше, чем на сжатие.
Для изготовления плотных и прочных бетонных камней и других небольших изделий могут быть использованы вакуум-прессы GM-443A.