Рациональные зерновые составы заполнителей

Из краткого обзора, приведенного в предыдущем разделе, можно видеть, насколько важным является использование заполнителя с таким зерновым составом, который бы обеспечивал удовлетворительную удобоукладываемость и достаточную связность бетонной смеси. Последнее требование весьма важно, так как удобоукладываемая бетонная смесь, позволяющая получить прочный и экономичный бетон, в случае ее расслоения приведет к образованию раковистого непрочного недолговечного и неоднородного материала.Методы расчета количества различных фракций заполнителя с целью получения требуемого зернового состава рассматриваются в главе 10, посвященной подбору состава бетона. В данном разделе будут рассмотрены характеристики некоторых «оптимальных» кривых рациональных зерновых составов заполнителя. Однако следует помнить, что на практике необходимо использовать местный заполнитель или заполнитель, доставляемый из близлежащих районов. При подборе зернового состава заполнителя наиболее часто пользуются предельными кривыми зерновых составов.Предельные кривые зерновых составов заполнителей с наибольшей крупностью 19,05 и 38,1 мм даны соответственно на рис. 3.13 и 3.14. Аналогичные кривые для заполнителя с наибольшей крупностью 9,53 мм предложены Макинтошем и Эрнтроем из цементной и бетонной ассоциации. Они приведены на рис. 3.15. На графиках показаны четыре кривые зерновых составов, каждая для наибольшей крупности заполнителя. Из-за присутствия в заполнителе зерен повышенной и пониженной крупности, а также вследствие непостоянства крупности зерен в пределах отдельных фракций можно считать, что кривые рациональных зерновых составов расположены вблизи указанных предельных кривых. Следовательно, удобнее говорить об областях зерновых составов. Эти области отмечены на всех приводимых графиках. В ряде технических условий предельные кривые рациональных зерновых составов заполнителя приводятся чаще, чем просто одна кривая рационального зернового состава.На каждом из рисунков кривая представляет наиболее крупный зерновой состав. Бетонные смеси на заполнителе с таким зерновым составом характеризуются сравнительно хорошей удобоукладываемостью, поэтому этот заполнитель может быть использован для смесей с низким водоцементным отношением или для жирных смесей, однако при этом необходимо быть уверенным, что не будет сегрегации заполнителя. Кривая 4 представляет собой наиболее мелкий зерновой состав. Он будет характеризоваться хорошей связностью, но бетонная смесь на нем будет обладать пониженной удобоукладываемостью. В частности, избыток зерен фракции, ограниченной размером 4,76 мм и размером отверстий британского контрольного сита № 14, приведет к получению жесткой бетонной смеси, укладку которой можно провести только при помощи вибрации. Водопотребность бетонных смесей одинаковой удобоуклады-ваемости на заполнителях с зерновыми составами, соответствующими кривым 1 и 4, была бы значительно выше для последнего. При одинаковом значении отношения заполнитель: цемент это бы означало, что бетон на заполнителе с зерновым составом 4 характеризовался бы пониженной прочностью. Для сохранения одинаковой прочности указанных двух   бетонов   бетон,   приготовленный   на   более   мелком   заполнителе должен быть значительно жирнее, т. е. каждый кубический метр должен   содержать   больше   цемента,   чем бетон на заполнителях с более крупным зерновым составом.Если зерновой состав заполнителя расположен частично в одной области и частично в другой, то имеется опасность расслоения бетонной смеси, особенно при отсутствии в заполнителе ряда промежуточных фракций. С другой стороны, при избытке в заполнителе зерен средней крупности бетонная смесь становится жесткой и с трудом поддается укладке не только вручную, но даже при помощи вибратора. Поэтому предпочтительней для бетона использовать заполнители, зерновые составы которых близки к типовым составам.На рис. 3.16 и 3.17 показаны области зерновых составов заполнителя с наибольшей крупностью соответственно 152,4 и 76,2 мм. Кривые фактических зерновых составов должны проходить параллельно предельным кривым, а не пересекать область от одной предельной кривой к другой.На практике использование отдельно мелкого и крупного заполнителя означает, что зерновой состав может быть доведен до полного соответствия типовому зерновому составу в одной промежуточной точке, обычно соответствующей размеру зерен 4,76 мм. Близкое совпадение может быть также получено в конечных точках кривой, соответствующих размеру отверстий британского стандартного сита № 100 и наибольшей крупности заполнителя. Если крупный заполнитель поставляют в виде отдельных фракций, как это обычно бывает, совпадение может быть получено в дополнительных точках, расположенных на графике правее размера зерен 4,76 мм, однако для фракций заполнителя меньше, чем 4,76 мм, необходимо перемешивание двух и более фракций песка.