Реологические свойства бетона зависят от таких факторов, как пропорции смеси, консистенция, свойства каждого ингредиента, присутствующего в смеси, количество смеси и количество добавок, время, прошедшее после смешивания.
Факторы, влияющие на реологические свойства бетона
Факторы, влияющие на реологические свойства бетона, основанные на характеристиках текучести бетона, следующие:
- Пропорции смешивания бетона
- Консистенция бетона
- Твердость и жесткость бетона
- Текстура заполнителей
- Использование добавок в бетон
Влияние пропорций смеси на реологические свойства бетона
Пропорционирование бетонной смеси производится таким образом, чтобы обеспечить достаточную обрабатываемость в процессе строительства. Это дает полную уверенность в эксплуатационных характеристиках и свойствах затвердевшего бетона.
В случае, когда в бетонной смеси имеется избыток заполнителя, возникает нехватка раствора для заполнения образовавшихся пустот. Это приводит к снижению когезии, следовательно, к снижению подвижности всей смеси. Такая смесь считается жесткой и требует больших усилий для укладки и транспортировки.
Жесткость также вызвана пониженным содержанием воздуха. Увеличение содержания воздуха уменьшает использование мелких заполнителей. Другими словами, использование мелкого заполнителя или воздуха приведет к увеличению связности, что затруднит перемещение смеси.
Использование мелкого заполнителя означает увеличение площади поверхности контакта, что требует большего количества раствора, чтобы покрыть поверхности пастой. Это необходимо для поддержания подвижности. Но это, в свою очередь, приводит к таким проблемам, как сухая усадка и, следовательно, растрескивание.
Исходя из практических соображений, смесь рассчитана на избыток мелкого заполнителя и избыток цемента, чем то, что необходимо для оптимального измерения.
При высоком содержании цемента бетонная смесь становится липкой. Это приводит к тому, что смесь становится вялой по своей природе. В основном это наблюдается для бетона, залитого на месте, при нормальных просадках. Работоспособность богатых смесей снижается при более низком водоцементном отношении и более высоком содержании цемента.
Влияние консистенции бетона на Реология бетона
Показателем относительного содержания воды в бетоне является консистенция бетонной смеси. Текучесть бетона увеличивается с увеличением просадки или содержания воды, с целью сделать смесь удобоукладываемой. Этот недостаток текучести снижает внутреннее трение частиц бетона.
Сегрегация и кровотечение в бетоне имеют больше шансов произойти при увеличении текучести. Следует иметь в виду, что содержание воды выше допустимого значения не будет способствовать повышению реологических свойств бетона. Слишком низкое содержание воды не обеспечит должной подвижности, а также хорошей уплотняемости.
При учете реологических свойств однопроцентное увеличение воздухововлечения эквивалентно однопроцентному увеличению количества мелкого заполнителя в смеси. Это, в свою очередь, эквивалентно увеличению содержания воды на 3%.
Влияние упрочнения и затвердевания на реологические свойства бетона
Факторы, способствующие увеличению скорости гидратации и, следовательно, затвердеванию, будут снижать подвижность бетона. Применение более высокой температуры, быстро твердеющего цемента, использование ускоренных добавок приведет к снижению текучести бетона.
Использование сухих заполнителей или заполнителей с высокой пористостью будет поглощать большее количество воды, или они имеют большую площадь поверхности, которая должна быть смочена.
Форма и текстура заполнителей влияют на реологические свойства бетона
Форма и текстура заполнителя в значительной степени влияют на реологические свойства бетона. При использовании сильно угловатых заполнителей, имеющих грубую текстуру, для заполнения пустот потребуется большее количество раствора. Это потребует более высокого содержания мелкого заполнителя, а также воды.
Мелкие заполнители, имеющие угловатую форму, обладают свойством увеличивать внутреннее трение в бетонной смеси. Но из-за этого они требуют больше воды, чем обычно используемый природный песок округлой формы.
Влияние градации заполнителей на реологические свойства бетона
Хорошее качество обрабатываемости гарантируется хорошо отсортированным набором заполнителей. Хорошая система градации помогает систематически заполнять пустоты.
Отсутствие какой-либо марки остается пустотой, которая заполняется либо цементом, либо мелким заполнителем. Это приводит к изменению количества. Этот эффект более выражен в мелких заполнителях, чем в крупных.
Потребность в воде возрастает с увеличением тонкости мелких заполнителей. Это приводит к тому, что бетонная смесь становится липкой.
Когда мелкие заполнители становятся более крупными по размеру, уменьшается связность. Такая смесь считается жесткой. Так как отсутствует сцепление друг с другом, существует вероятность кровотечения. Следовательно, для обеспечения качества обрабатываемости и вышеупомянутых факторов необходимо правильно подбирать градацию заполнителей.
Влияние максимального размера заполнителя на реологические свойства бетона
Чем больше размер заполнителей, тем меньше потребность в мелком заполнителе. Меньшее содержание мелкого заполнителя приводит к уменьшению общей площади поверхности. Это, в свою очередь, уменьшит площадь поверхности, которую необходимо смачивать. Следовательно, происходит снижение содержания цемента, что необходимо для поддержания постоянного водоцементного отношения в смеси.
Влияние добавок на реологические свойства бетона
Существует множество разновидностей добавок, которые включаются в состав бетонных смесей. Эти добавки выбираются в зависимости от требований и типа характеристик, которыми должен обладать бетон.
Среди различных добавок, те, которые оказывают значительное влияние на реологию бетона, следующие:
Вышеупомянутые добавки используются для достижения трех различных характеристик:
При рассмотрении цементной системы с нормальной водой. Есть частицы, которые взвешены в системе электролита, что заставляет частицы прилипать друг к другу. Это явление можно назвать флокуляцией.
Добавление примесей помогает предотвратить эту флокуляцию, а значит, и флокулированную структуру, которая приведет к изменению притяжения межчастиц на отталкивание.
Теперь это отталкивание создается путем создания мембраны вокруг частиц цемента с помощью пластификаторов или суперпластификаторов. Частицы с такой мембраной теряют способность к притяжению и, следовательно, предотвращается флокуляция.
Эта абсорбированная мембрана может менять свою толщину в зависимости от количества суперпластификаторов. Таким образом, скорость флокуляции может быть сведена к нулю. В дополнение к вышеперечисленным явлениям, между частицами возникают отталкивающие электрические силы. Они возникают в результате поглощения ионизированных соединений. Это приведет к увеличению пластической вязкости.
Воздухововлекающие агенты в бетонной смеси вводят пузырьки воздуха, что изменяет поверхностное натяжение водной фазы бетонной смеси. Размер пузырьков воздуха, которые захватываются, составляет от 10 до 250 микрометров. Это происходит благодаря соединениям, имеющим головную группу, которая является гидрофильной по своей природе и имеет отрицательный заряд, и хвост, который является неполярным и гидрофобным по своей природе.
Увлеченные пузырьки воздуха создают мостик между частицами цемента с отрицательным зарядом. Эти воздухововлекающие агенты значительно влияют на реологические свойства бетона путем
Ускорители или замедлители включаются в бетон для изменения времени схватывания в зависимости от времени, необходимого или доступного для транспортировки, укладки и любых других сопутствующих факторов. Они приводят к изменению жесткости бетонной смеси. Замедлитель используется для снижения потери обрабатываемости. Это приводит к увеличению времени схватывания.
Читать далее: Реология бетона – Реологические параметры свежего бетона
- Добавки (присадки) для бетона – виды, выбор, свойства, применение.
- Выбор суперпластификаторов для высокоэффективного бетона.
- Реология бетона – реологические параметры свежего бетона.
- 15 видов добавок, используемых в бетоне.
- Какие факторы влияют на обрабатываемость бетона?.
- Свойства и применение различных видов добавок в бетон.
- Виды битумных смесей для строительства дорожных покрытий и их применение.