Изучение реологии бетона дает информацию о свойствах свежего бетона, таких как деформация, поведение смеси и укладка смешанного бетона.
Реология – это термин, который в основном используется для жидкостей, свойства течения которых сложны по своей природе, кроме жидкостей, таких как жидкости или газы. Термин “реология” можно определить как изучение науки о течении и деформации материалов.
В бетоноведении понятие реологии может быть применено для анализа деформации затвердевшего бетона, поведения цементной пасты и растворов, перемещения и укладки смешанного бетона в свежем состоянии. Таким образом, реология применяется во всех состояниях бетона (от свежего до затвердевшего).
Реология свежего бетона
Когда мы имеем дело с реологией свежего бетона, необходимо учитывать такие параметры, как стабильность, подвижность и уплотняемость. Это основные факторы, которые определяют пригодность бетонной смеси. Теперь, когда речь идет о реологии, измерение в большей степени основано на напряжении, деформации или скорости деформации и факторах времени.
Факторы стабильности, подвижности и уплотняемости выражаются в терминах сил или напряжений, действующих на бетонную смесь. Они возникают вследствие передачи механических напряжений внутри нее.
Реология свежего бетона может быть выражена с помощью следующей блок-схемы на рис.1.
Рис.1. Реологические параметры свежего бетона
Параметр стабильности в реологии свежего бетона
Стабильность – это свойство бетонной смеси, когда частицы заполнителя в ней обладают однородной дисперсностью и напоминают выборку в случайном порядке. Это свойство проявляется во время транспортировки, укладки, а также во время уплотнения. Существуют два фактора, определяющие стабильность смеси. Это
- Сегрегация
- Сегрегация
Сегрегацию можно определить как явление оседания смеси заполнителей в однородной дисперсии из-за слабой бетонной смеси. Слабая бетонная смесь считается нестабильной смесью.
То, насколько сильно смесь может сопротивляться разрушению в результате сегрегации, зависит от сцепления между отдельными частицами. Сегрегация не ограничивается только влажной консистенцией. Она может появиться и в сухой смеси.
В мокрой смеси сегрегация происходит в основном тогда, когда уровень содержания воды в смеси таков, что в процессе транспортировки, укладки и уплотнения паста не может удерживать заполнитель в хорошо распределенном виде.
При более низком водоцементном отношении смесь получается рассыпчатой, что приводит к сухой сегрегации. В основном это проявляется во время транспортировки. Теперь сухая сегрегация медленно преодолевается во время уплотнения. При уплотнении с помощью вибрации они со временем приобретают текучесть и связность, а также устойчивость к сдвигу.
Кровотечение – это явление выделения воды, когда бетонная смесь имеет нестабильный раствор. Кровотечение должно быть под контролем или вероятность его возникновения должна быть снижена.
Параметр подвижности в реологии бетона
Способность бетонной смеси течь определяется как ее подвижность. Эта подвижность происходит под действием механических напряжений, которые также называют передачей момента. Существует множество факторов, которые ограничивают текучесть бетона, например:
Силы сцепления между заполнителями и всей матрицей приводят к увеличению связности, что в свою очередь ограничивает текучесть бетонной смеси. Сцепление является фактором, который приводит к увеличению прочности бетонной смеси на растяжение. Этот параметр, как обсуждалось выше, является фактором, позволяющим избежать возможности сегрегации.
Вязкость определяется как сопротивление течению. Этот параметр определяет, насколько подвижна бетонная смесь. Он также показывает способность бетонной смеси располагаться в матрице (в основном во время укладки смеси в форму).
При меньших напряжениях не будет никакого течения, а поведение смеси будет как у твердого тела. Это означает, что смесь будет иметь более высокую вязкость. С увеличением напряжения прочность, связывающая матрицу вместе, будет уменьшаться.
Этого уменьшения будет недостаточно для сопротивления потоку, тем самым уменьшая вязкие силы внутри жидкости. Таким образом, твердое состояние переходит в жидкую форму.
Сила трения внутри смеси возникает, когда смесь смещается. В этой ситуации агрегаты начинают перемещаться и вращаться. Основными факторами, определяющими устойчивость бетонной смеси к деформациям, являются:
Другим фактором, определяющим подвижность бетонной смеси, является угол трения. Для определения подвижности бетонной смеси проводится испытание на трехосное сжатие. Испытание Ви – Би вместе с испытанием коэффициента уплотнения для определения относительной подвижности смеси на стройплощадке.
Компактность Параметр в реологии бетона
Легкость, с которой бетон уплотняется, может быть представлена параметром уплотняемости. Процесс уплотнения включает в себя удаление пузырьков воздуха из бетонной смеси и перемещение заполнителей таким образом, чтобы получить плотную массу. При этом необходимо следить за тем, чтобы избежать сегрегации.
Уплотняемость измеряется с помощью теста на коэффициент уплотнения. Этот метод имеет определенные ограничения, поскольку он привязан к аппарату для испытаний в бункере. Результаты этого испытания изменяются при высокой или низкой обрабатываемости смеси.
Правильное измерение уплотнения может быть определено двумя этапами. На первом этапе измерения определяется плотность смеси в ее рыхлом или неуплотненном состоянии. В этом случае смесь просто помещается в бункер без какого-либо уплотнения.
На следующем этапе измеряется плотность уплотненной смеси. Смесь укладывается в три слоя, каждый из которых уплотняется внутренним вибратором диаметром 25 мм.
Два вышеуказанных значения, сопоставленные со стандартным тестом на коэффициент уплотнения, дают нам передачу смеси от рыхлой стадии до уплотненного состояния. Это дает меру содержания пустот в бетоне. Степень содержания пустот позволяет судить о долговечности, проницаемости и прочности бетона.
Бетонную смесь лучше всего выбирать, зная реологические свойства бетона. Такие испытания, как испытания на удобоукладываемость, Ви – Би и испытания на коэффициент уплотнения, имеют ограниченную область применения, поскольку они измеряют только один параметр и называются одноточечными испытаниями.
- Факторы, влияющие на реологические свойства свежего бетона.
- Структурное проектирование бункеров с процедурой и конструктивными соображениями.
- СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ.
- Теория линии текучести для проектирования перекрытий – допущения, методы анализа.
- Разница между самоуплотняющимся и обычным бетоном.
- Армированный фибробетон – виды, свойства и преимущества армированного фибробетона.
- Определение максимальной сухой плотности и оптимального содержания влаги в грунте -IS:2720 (часть VII).