Библиографическое описание:

Трусов Д. Е., Коровкин М. О., Ерошкина Н. А. Методы определения свойств самоуплотняющихся бетонных смесей // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 335-338.

В статье рассмотрены различные методы оценки удобоукладываемости самоуплотняющихся бетонов. Установлено, что многие ученые используют различные методы оценки свойств бетонов, что не позволяет сопоставить результаты исследований. Делается вывод о необходимости нахождения корреляционных зависимостей между результатами определения удобоукладываемости по различным методикам.

Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, удобоукладываемость, реологические свойства, метод оценки.

 

Реологические и технологические свойства самоуплотняющихся бетонных смесей значительно отличаются от свойств обычных бетонов. В связи с этим для проектирования состава бетона и контроля его свойств в лабораторных и производственных условиях необходимы специальные методы определения удобоукладываемости бетонной смеси. Еще на начальных этапах развития технологии самоуплотняющихся бетонов были созданы различные методы определения их свойств. Некоторые из этих методов включены в национальные и международные стандарты, другие используются отдельными исследовательскими центрами. Отсутствие единой методики определения свойств самоуплотняющихся бетонных смесей затрудняет сопоставление результатов, полученных различными исследователями.

Для оценки соответствия бетонной смеси требованиям, предъявляемым к самоуплотняющимся смесям, используются показатели ее текучести, способности заполнять форму с густым арматурным каркасом, стойкости к расслоению и водоотделению. Для определения этих характеристик разрабатывались новые и модифицировались существующие методики оценки удобоукладываемости бетонных смесей.

Сотрудниками из Токийского университета был предложен метод определения течения бетонной смеси, который в литературе называют U-испытания (U-Test) [1]. На рис. 1, показана схема приспособления для определения возможности уплотнения бетона без внешнего воздействия. После заполнения левой части прибора бетонной смесью сдвигается заслонка, разделяющая левую часть прибора от правой. Бетонная смесь перетекает в правую часть, преодолевая сопротивление решетки, моделирующей арматурный каркас. Если высота поднятия бетонной смеси Н превышает 300 мм, то такая бетонная смесь признается самоуплотняющейся.

Рис. 1. Схема U-испытаний самоуплотняющейся бетонной смеси

 

Японскими исследователями был предложен метод определения свойств самоуплотняющихся бетонов по скорости истечения бетонной смеси из V-образной емкости (рис. 2). Этот метод известен в зарубежной литературе как V-funnel test [2]. В соответствии с этой методикой реологические свойства бетонной смеси характеризуются временем истечения смеси, которое может составлять от 8 до 25 секунд, или относительной скоростью R = 10/t, где t — время вытекания бетонной смеси.

Ris_3

Рис. 2. V-образная емкость для определения скорости вытекания бетонной смеси

 

Другой метод определения текучести бетонной смеси — метод Оримета (Orimet test) — также основан на определении времени вытекания смеси из емкости [3]. Емкость по этой методике представляет собой трубу с внутренним диаметром 120 мм (рис. 3). В нижней части трубы для создания стесненных условий при вытекании смеси предусмотрено сужение сечения до 85 мм. Эта методика позволяет учитывать влияние на растекаемость бетонной смеси ее падения с небольшой высоты, а при использовании кольцевой преграды с 16 стержнями (J-ring) [3] позволяет моделировать растекаемость бетона в армированных конструкциях.

Рис. 3. Определение текучести бетонной смеси методом Оримета

 

К числу часто используемых методов, позволяющих определить растекаемость бетонной смеси с учетом блокирующего эффекта арматурных стержней, можно отнести метод, использующий L-образную установку, известный в зарубежной научно-технической литературе как L-box test [4]. В отличие от методики U-box бетонная смесь после открытия задвижки не поднимается по вертикальному каналу, а растекается в горизонтальном направлении, преодолевая дополнительное сопротивление арматурных стержней (рис. 4). Показателем удобоукладываемости в этой методике является отношение высоты бетонной смеси в конце горизонтального отсека к высоте смеси, оставшейся в вертикальном отсеке. Для самоуплотняющегося бетона это отношение обычно составляет 0,8…0,9.

Рис. 4. L-образная установка для определения текучести самоуплотняющейся бетонной смеси

 

Все предлагаемые методы определения текучести бетонной смеси достаточно сложны, поэтому в стандарты Европейского Союза и США вошли методики, основанные на стандартном конусе Абрамса. В соответствии с этими стандартами [5, 6] расплыв смеси должен составлять 500...750 мм. Для испытания самоуплотняющегося бетона с помощью конуса был введен дополнительный показатель — время растекания смеси до диаметра 500 мм. Это время составляет обычно от 2 до 5 секунд [4].

Для учета влияния арматуры на текучесть бетонной смеси при ее испытании с помощью блокирующего кольца с 16 стержнями (J-Ring). В стандартах некоторых стран нормируется расплав смеси с блокирующим кольцом или разность расплыва смеси с кольцом и без него; так, по стандарту ЕС [5] разность не должна превышать 50 мм.

Анализ опыта использования различных методик [1–4, 7, 8] для исследования свойств самоуплотняющихся бетонных смесей позволяет сделать вывод о том, что для контроля характеристик удобоукладываемости таких бетонов в производственных условиях наиболее пригодными являются конус Абрамса, а также методы V-funnel и Orimet, а для исследования свойств в лабораторных условиях, кроме этих методов, могут применяться методы U-box и L-box. Для сопоставления данных, полученных различными методами, целесообразно нахождение корреляционных зависимостей по результатам статистической обработки экспериментов.

 

Литература:

 

1.         Hayakawa M. et. al. Development and Application of Super-workable Concrete. – E & FN Spon, London, UK, 1994. — pp. 183–190.

2.         Ozawa K, Sakata N, Okamura H. Evaluation of self-compatibility of fresh concrete using the funnel test // Concrete Library of JSCE. — 1995. — No 25. — pp. 59–75.

3.         Bartos P. M. J. An Appraisal of the Orimet Test as a Method for on Site Assessment of Fresh SCC Concrete // Proceedings of International Workshop on Self-Compacting Concrete. – Kochi University of Technology, Japan, 1998. — pp. 121–135.

4.         Petersson Ö., Billberg P., Van B. K. A model for selfcompacting concrete // Proceedings of Int. RILEM Conference on Production Methods and Workability of Concrete / Ed. by P. J. M. Bartos, et al. (Chapman & Hall), Paisley, 1996. — pp. 483–490.

5.         DIN EN 12350–2 Test of consistency of fresh concrete through the slump test pursuant.

6.         ASTM С 1611 — Test Method for Slump Flow of Self-Consolidating Concrete.

7.         Иманов, M.C., Коровкин M. O. Исследование удобоукладываемости и прочности самоуплотняющегося бетона // Теория и практика повышения эффективности строительных материалов: материалы II Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / под общ. ред. В. И. Калашникова. — Пенза: ПГУАС, 2007. — 367 с.

8.         Коровкин, М. О. Эффективность суперпластификаторов и методология ее оценки // М. О. Коровкин, В. И. Калашников, Н. А. Ерошкина; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования «Пензенский гос. ун-т архитектуры и стр-ва». Пенза, 2012. — 144 с.

Основные термины (генерируются автоматически): бетонной смеси, текучести бетонной смеси, бетонных смесей, вытекания бетонной смеси, растекаемость бетонной смеси, определения текучести бетонной, удобоукладываемости бетонной смеси, бетонной смеси требованиям, определения свойств, поднятия бетонной смеси, течения бетонной смеси, истечения бетонной смеси, бетонной смеси с учетом, бетонной смеси методом, свойства бетонной смеси, бетонной смеси в конце, текучесть бетонной смеси, метод определения, методы определения, текучести бетонной смеси —.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос