Бетонная смесь: состав, структура, характеристики, производство

Бетонная смесь - грубодисперсная гетерогенная система, получаемая при затворении водой смеси цемента и заполнителей. При необходимости в бетонную смесь могут быть введены тонкодисперсные минеральные и химические добавки. Бетонные смеси можно отнести к структурированным вязким жидкостям. Наиболее существенными особенностями бетонных смесей являются способности разжижаться под влиянием механических воздействий и изменять свои свойства во времени по мере превращения в искусственный камень-бетон.
Размер твердых частиц, имеющихся в бетонной смеси, может отличаться на 4 порядка. Полидисперсность бетонной смеси обусловливает различный характер сил, действующих между входящими в нее твердыми частицами. При введении в цементное тесто заполнителей и повышения дисперсности зерен развиваются силы поверхностного натяжения, обеспечивающие сцепление между частицами. Частицы коллоидных размеров взаимодействуют между собой через возникающую на их поверхности сольватную оболочку моды, адсорбционно связанной с поверхностью твердой фазы. При толщине обычно до 0,15 мкм вода, ориентированная на твердой поверхности частиц, приобретает упругость и некоторые другие свойства твердого тела. Структурированные водные оболочки придают бетонным смесям связность и облегчают скольжение частиц относительно друг друга.
Основная часть воды в бетонной смеси находится в межзерновом пространстве в механически связанном состоянии. Такая вода оказывает основное влияние на подвижность бетонной смеси. В свежеприготовленной бетонной смеси ее количество составляет 93-05% массы всей воды, к концу схватывания цемента оно уменьшается до 70-75% и соответственно возрастает количество физико-химической, адсорбционной воды.
Мельчайшие твердые частицы цемента и тонкодисперсных добавок под действием возникающих на них электрических зарядов агрегируются, образуя флокулы с определенным количеством защемленной в них воды. В результате повышения В/Ц и расстояния между зернами цемента, вибрирования, введения добавок ПАВ фпокулообразующие силы уменьшаются и возрастают силы отталкивания. Последние обусловлены электрокинетическим потенциалом, характерным для коллоидных систем, к которым принадлежит цементное тесто.
Бетонная смесь в статическом состоянии характеризуется наличием внутреннего трения между твердыми компонентами, особенно между зернами заполнителя. По данным Р. Лермита коэффициент внутреннего трения бетонных смесей различного состава находится в пределах 0,25-0,50 (по другим данным он может достигать 0,78-0,82). Коэффициент внутреннего трения зависит в основном от крупности заполнителя и может быть приближенно рассчитан по формуле Лермита и Турнона.
С позиций реологии бетонную смесь можно рассматривать как упруго-вязко-пластическое тело с рядом специфических свойств. Свойства упругого тела бетонная смесь проявляет только при напряжениях, не превышающих предел текучести, когда не разрушена структура смеси. Увеличение напряжения вызывает разрушение структуры и пластическую деформацию - смесь течет как жидкость, вязкость которой зависит от степени разрушения структуры. Наименьшая вязкость соответствует предельно разрушенной структуре.
К основным физико-механическим свойствам бетонной смеси, рассматриваемой как упруговязкопластическое тело, относятся: предельное напряжение сдвига, характеризующее прочность структуры, при превышении которой она разрушается и смесь приобретает свойства вязкой жидкости; вязкость и мгновенный модуль упругости. Последний позволяет оценить упругие свойства бетонной смеси в момент приложения внешних воздействий.
Предельное напряжение сдвига бетонной смеси можно оценить путем непосредственного измерения его величины с помощью специальных приборов. Его можно найти также косвенно по осадке нормального конуса или через минимально необходимую интенсивность вибрирования.
Наряду с составом бетонных смесей на величину их вязкости в условиях вибрирования влияют амплитудночастотные характеристики колебаний.
С увеличением амплитуды вибрирования при постоянной частоте вязкость бетонных смесей снижается, при этом наиболее значительный эффект уменьшения структурной вязкости характерен для смесей с низкими В/Ц.

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

• Про бетон в Королеве в разделе по городам и районам Московской области есть отдельная страница.
• Приведенная на этой странице информация положительно повлияет на стоимость бетона в г.Балашиха.
• Все подробности про бетон в40 (цена, свойства, область применения и местонахождение производств).