Влияние влажности на водопотребность

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Исследование влияния исходной влажности на водопотребность смоченной бетонной смеси и прочность бетона

Автобетоносмесители  позволяет транспортировать сухую бетонную смесь на значительное расстояние ,не ограничивая дальность возки сроками схватывания на БСУ необходимо подавать сухие исходные компоненты .Влажность песка и щебня должна быть не более 3,5% в этом случае автобетоносмесители эксплуатируются в режиме А с неограниченным временем транспортирования в пути и с включением барабана за 10-20мин до разгрузки

При повышенной влажности компонентов получают смоченную смесь с включением барабана непосредственно после наполнения его исходным материалом .Рекомендуемое время нахождения в пути –не более 3 часов

В связи с разработкой установок сухой бетонной смеси для объектов возникла необходимость оценить возможность использования для этой цели бетоносмесительных узлов без организации с\ на них специального сушильного оборудования . В этом случае в расходные бункера БСУ, поступают заполнители любой влажности от сухих до мокрых,влажность которых ограничивается их водоудерживающей способностью .Наиболее неблагоприятные условия могут возникнуть в зимний период ,когда заполнители поступают вместе со снегом ,а при обогреве их в бункерах образуется конденсат. В лаборатории технологии бетона были проведены исследования по ориентировочной оценке исследования исходной влажности заполнителя на водопотребность бетонной смеси в процессе ее транспортирования в автобетоносмесителях. Для моделирования были приняты наиболее неблагоприятные условия –когда в расходных бункерах находятся заполнители ,насыщенные водой  ,что может иметь место зимой и в осеннее –зимний период.

В исследованиях были использованы

Цемент Белгородский ,нормальная густота 25,5%

Начало схватывания  3ч 30мин

Конец схватывания -5ч 30 мин

Прочность при сжатии в 7 сут-347 кг/см2

Прочность при сжатии в 28 сут-470 кгс/см2

-песок Мкр -2,54 ,плотность 2,64

Содержание пылевидных и глинистых 0,6%

Щебень гранитный плотность 2,64

Загрязненность -0,5%

Дробимость – 14,6

Фракционный состав 5-10мм -12%

10-20-27%

20-40-61%(по весу)

Для испытаний был выбран исходный состав бетонной смеси по расходу цемента  350 кг и по удобоукладываемости бетонной смеси  (с осадкой конуса в интервале 4-5 см)

В расчете на 1000 л

Цемента 350кг

Щебня 1290 кг

Песка 740 кг

Воды 158 кг

СНВ -0,003

ЛСТ-0,1%

Исходные в/ц=0,45

Расчетная исходная прочность 400 кг/см2

.Так как были принято наиболее неблагоприятные условия –максимально возможная исходная влажность заполнителей то в испытаниях были использованы материалы с предельной влажностью с практически равной их водоудерживающей способности

Песок -8%

Щебня фракции 5-10-4%;

Щебня фракции  10-20-2,84

Щебня фракции   20-40-2,3%

Моделирование приготовления смеси  влажных(мокрых заполнителей)

и цемента  и последующего ее выдерживания в автобетоносмесители было выполнено исходя из следующего

В смесителе бетоно-смесительного узла отдозированную смесь мокрых заполнителей и цемента и загружают в барабан автобетоносмесителя (без добавления воды.

исходный состав смеси заполнителей и цемента обеспечивает получение расчетной прочности

бетона 400 кг/см2 при добавлении в нее воды до получение удобоукладываемости 5-4 см сразу вслед за приготовлением мокрых заполнителей и цемента (смоченной смеси) при приготовлении бетонной смеси в более поздние сроки через 2,3,4,6часов после приготовления смоченной смеси заполнителей и цемента и выдерживанием смеси в барабане автобетоносмесителя количество добавляемой воды определяют из условия получения  бетонной смеси удобоукладываемостью 4-5 см

Влияние исходной влажности заполнителей (при заблаговременном приготовлении их смеси с цементом )на последующую водопотребность бетонной смеси по мере увеличения времени транспортирования (выдерживание в барабане автобетоносмесителя) определяется изменением хода добавочной воды ,необходимой для получения подвижности 4-5 см  при постоянном исходном расходе цемента.

В связи с необходимостью компенсировать воду вступившую в реакцию с цементом в период транспортирования смеси заполнителей и цемента для обеспечения заданной удобоукладываемости бетонной смеси на момент выдачи ее из бетоносмесителя вводится дополнительное количество воды ,повышающее в/ц и как следствие снижающее прочностные параметры бетона(по сравнению с исходными).

Для обеспечения точности учета добавленной воды вводимой при приготовлении бетонной смеси ,в бетоносмеситель загружали сухие заполнители (песок и три фракции щебня),затем доводили до расчетной влажности ,вводя воду при непрерывном перемешивании .После увлажнения и тщательного перемешивания заполнителей в смеситель загружали цемент ,вновь перемешивали и выдерживали полученную смесь до момента приготовления бетонной смеси .

В контрольном замесе сразу после приготовления смеси заполнителей и цемента вводили расчетное количество добавленной воды и компонентов комплексной добавки ,определяли удобоукладываемость бетонной смеси ,определяли ее удобоукладываемость и изготавливали контрольные образцы размером 15*15*15 см для испытаний на прочность при сжатии

В остальных замесах  в той же последовательности приготавливали бетонную смесь через 2,3,6 часов  после выдержки смеси заполнителей и цемента в закрытом автобетоносмесителе. Фиксируя количество добавочной воды ,введенной в смесь для получения удобоукладываемости  4-5 см(примерно равной удобоукладываемости в контрольном замесе.)

Параллельно с описанными испытаниями  с сухими исходными заполнителями ,увлажняемыми перед замесом непосредственно в бетоносмеситель были выполнены по той же программе испытаний  замесы с заполнителями выдержанными ,выдержанными в воде до полного насыщения .При приготовлении бетонной смеси в замесах на таких заполнителях количество добавочной воды не фиксировалось  ,но бетонную смесь доводили до удобоукладываемости  в интервале 5-6 см осадки конуса  и из полученной смеси изготавливали контрольные образцы для испытаний на сжатие .

Приготовление  смеси из заполнителей и цемента  выдерживание полученной смеси и приготовление бетонной смеси производилось в бетоносмесителе принудительного перемешивания С-742.А с расчетом объема замеса -80 л,уплотнение бетонной смеси в контрольных образцахна вибростоле ВС-04 с магнитным креплением .

Приготовление смеси заполнителей и цемента ,выдерживание полученной смеси и приготовление бетонной смеси проводили в условиях закрытого цеха 17-20 С

.Хранение контрольных образцов бетона от момента изготовления до испытания осуществляем в камере нормального твердения с  автоматическим управлением, поддерживающим температуру воздушной среды  на уровне 20+-0,5

В табл 1 приведены результаты выполненных испытаний влияния исходной влажности заполнителей на водопотребность бетонной смеси и прочностные параметры бетона.Анализ полученных исходных данных показывает что,

1 По мере увеличения времени выдерживания смеси влажных заполнителей с цементом в смесители увеличивается количество добавочной воды ,необходимой для получения заданной удобоукладываемости-повышается водопотребность .В наибольшей степени водопотребность повышается первые 1-2ч

2Необходимость введения в бетонную смесь добавочной воды (помимо расчетного количества ,веденного в расчетную смесь вызывает повышение в/ц отношения или более наглядно повышение ц/в отношения так в первые два часа фактическое в/ц повышается на 0,06 ,а за шесть часов на 0,1,увеличивая таким образом в/ц с о,45 до 0,55.Наиболее резко в/ц повышается за первые 2 часа ,а дальнейшее увеличение в/ц за 3,4,6 часов замедляется и идет практически в линейной зависимости от времени выдерживания бетонной смеси.

  • Состояние заполнителей Показатели бетонной смеси Время нахождения смеси в бетоносмесителе(час)
    0 2 3 4 6
    Увлажненные перед замесом Количество добавочной воды на замес(на 80л) 0 1,55 2,0 2,5 2,75
    Удобоукладываемость бетонной смеси ОК 4,0 4,0 4,3 4,3 4,6
    Фактическое в/ц 0,45 0,51 0,52 0,53 0,55
    Фактический ыход цемента /воды 350/158 344/175 342/179 341/181 339/186
    Прочность бетона при сжатии в возрасте 7с,28 с ,снижение 261

    413

    -

    204

    305

    214

    350

    200

    331

    188

    317

    После выдерживания в воде Удобоукладываемость бетонной смеси 5,0 6,0 5,9 5,5 6,0
    Прочность на сжатие в возрасте  28С/снижение прочности в % 421

    -

    338

    20

    301

    27

    340

    19

    302

    28

д

3.Введение добавочной воды для компенсации воды вступивщей во взаимодействие с цементом  в период выдержки бетонной смеси ,вызывает соответствующее снижение прочности бетона на сжатие .В наибольшей степени снижение прочности наблюдается при выдержки смеси в течение 2-3 часов

На 26 и на 15 % у смеси с заполнителями увлажненными перед замесом на 20 и 27 % соответственно –у смеси приготовленной из водонасыщенного заполнителя также идет закономерное снижение прочности бетона также по мере увеличения длительности выдерживания смеси.В области начала схватывания цемента (условного показателя начала загустевания цементного теста ) наблюдается повышение прочности бетона по сравнению с прочностью бетона ,полученного после выдержки смеси в течение 2-3 часов .Это объясняется эффектом повторного перемещения,активации бетонной смеси в период загустевания.Прочности бетона после 2-3 часов выдерживания бетонной смеси практически равны прочности бетона  после 6 часов выдержки.(за пределами конца схватывания )

4.Если не учитывать  эффект активности бетонной смеси ,то для компенсации снижения прочности путем сохранения неизменным водоцементного отношения  необходимо увеличить расход цемента в исходной бетонной смеси  на 15-20 %.

5.Рекомендуемое время нахождения в пути автобетоносмесителя не более 3 часов не подтверждается полученными данными ,так наиболее неблагоприятными являются именно первые 2-3 часа ,даже для бетонной смеси на цементе с началом схватывания 3ч 30 мин.

Необходимо подчеркнуть ,что полученные данные испытаний и вытекающие из них выводы сделаны для бетонных смесей приготовленных в смесителях принудительного действия.на цементе с наилучшими сроками схватывания ,а выдержку бетонных смесей осуществляли при температуре 17-20С

Естественно ,что при использовании цементов с меньшими сроками схватывания (особенно с более ранним началом схватывания цемента )/c ?большой густотой цементного теста  и при более высокой температуре выдержки бетонной смеси результаты будут иными .Также другие результаты по величине повышения водопотребности бетонной смеси и снижению прочности бетона будут получены при уменьшении исходной влажности заполнителей ,снижении температуры бетонной  смеси в период выдерживания ,при периодическом перемешивании бетонной смеси при использовании гравитационных смесителей  и других факторах влияющих на скорость твердения бетонной смеси и взаимодействие с заполнителями, воды с цементом на количество и свойства новообразований от этого взаимодействия .

Полученные результаты испытаний дают основание сделать следующие выводы

1 При использовании влажных заполнителей для приготовления сухих бетонных смесей ,перевозимых на объекты  автобетоносмесителями возникает  необходимость введения добавочной воды ,снижающей прочность бетона .Для компенсации потери прочности бетона необходимо увеличение расхода цемента в исходной бетонной смеси.

2.В зависимости от особенностей используемого цемента ,время нахождения автобетоносмесителя с “сухой” бетонной смесью  в пути может быть увеличено (при необходимости до 4-5 и 6 часов.

3.Водопотребность бетонной смеси может быть снижена технологическими нормами ,главным образом за счет снижения температуры при транспортировки и путем заблоговременного обезвоживания заполнителей подаваемых в расходные бункера БСУ.

4Применение влажных заполнителей для приготовления “сухих2 товарных бетонных  смесей  и использование автобетоносмесителей для обеспечения бетонной смесью строительных объектов может осуществляться при наличии лабораторного контроля.

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .