Требования к бетонным смесям
Основа эксплуатационных свойств бетона, в том числе прочности, закладывается на этапах приготовления смеси, ее укладки и твердения. Неправильный подбор состава и нарушение условий уплотнения приводят к перемещению тяжелого заполнителя на дно формы, вода выходит на поверхность и образует слой цементного раствора на границе раздела заполнителя и цементного теста. Такие процессы приводят к получению бетона низкого качества с рыхлым поверхностным слоем, капиллярной пористостью, низкой прочностью минеральной матрицы и участков контакта с заполнителем. Использование добавок-модификаторов позволяет предотвратить подобные негативные явления.
Бетонные смеси классифицируются по степени их подвижности и удобоукладываемости. Это определяется как способность смеси растекаться и принимать определенную форму, сохраняя при этом прочность и однородность. Удобоукладываемость определяется подвижностью или сыпучестью бетонной смеси в момент заполнения формы, т.е. ее возможностью деформироваться, сохраняя при этом целостность. Когезия смеси характеризует ее способность сохранять однородность при технологических и механических воздействиях, транспортировке, укладке и уплотнении. Например, суперпластификаторы резко повышают подвижность и текучесть бетонной смеси и существенно улучшают свойства бетона без увеличения содержания цементного теста.
Работоспособность смеси и срок ее хранения при прочих равных условиях во многом зависят от ее температуры, которую необходимо контролировать.
При изготовлении бетонных смесей иногда происходит неправильное схватывание, что проявляется в быстром загустевании смеси. Неправильная настройка отражает аномальные свойства цемента в некоторых партиях. Устранить это можно повторным перемешиванием бетонной смеси без добавления воды. Затем бетонную смесь можно вводить в бетонную конструкцию при длительном виброуплотнении.
Быстрое загустение бетонной смеси можно наблюдать и при использовании горячего цемента или воды. В таком случае следует изменить порядок загрузки смесителя. При использовании горячего цемента мелкие заполнители и цемент следует добавлять после предварительного смешивания. Затем добавляются крупные заполнители и, наконец, вода затворения и добавки. Эта процедура увеличивает время приготовления бетонной смеси на треть, но предотвращает ее быстрое загустение и чрезмерный расход цемента. При смешивании с горячей водой сначала следует добавлять заполнитель, горячую воду, а затем цемент.
Подвижность и жесткость бетонной смеси определяется лабораторией СУМАБ в зависимости от размеров конструкции, плотности ее армирования, способов укладки и уплотнения. Удобоукладываемость и жесткость смеси для тяжелого и мелкозернистого бетона зависит главным образом от расхода воды и используемых химических добавок. При прочих равных условиях расход воды, необходимый для достижения необходимой удобоукладываемости смеси, зависит от ее температуры.
При использовании пластифицирующих добавок в зависимости от типа применяемого пластификатора снижается расход воды для достижения необходимой удобоукладываемости смеси и расход цемента для достижения необходимого класса прочности бетона.
Ученые лаборатории SUMAB утверждают, что удобоукладываемость и жесткость смесей для легкого бетона на пористых заполнителях зависят не только от расхода воды и используемых химических добавок, как в тяжелом бетоне, но и от типа, размера, потребности и количества воды для мелкого заполнителя.