Мелкозернистый бетон

Мелкозернистым называют бетон, который изготавливают без крупного заполнителя. Такой бетон применяют для изготовления тонкостенных армоцементных конструкций - бетон армируют стальными ткаными сетками из проволоки диаметром до 2 мм. Кроме того, мелкозернистый бетон, в котором наибольшая крупность заполнителя не превышает 10 мм, целесообразно применять для густо армированных конструкций, а также в тех случаях, когда в районах строительства отсутствуют природные ресурсы горных пород для производства щебня и месторождения гравийно-песчаной смеси.

Для снижения расхода цемента важное значение имеет оптимизация гранулометрического состава заполнителей различных фракций, а также показатели их качества. Как правило, применяют природный чистый песок с модулем крупности до 2,5 с добавкой мелкого щебня двух фракций - 2,5 ... 5,0 мм и 5 ... 10 мм. Существенный эффект имеет введение пластифицирующих добавок - уменьшается водопотребность бетонной смеси, снижается В / Ц и т.п.

Свойства мелкозернистого бетона определяются такими факторами, как и для обычного бетона. Вместе с тем бетон имеет некоторые особенности, вытекающие из его структуры, для которой характерны большая однородность и мелкозернистость, большое содержание цементного камня, повышенная пористость и удельная поверхность твердой фазы.

При значениях В / Ц (В / Ц = 0,4 и более) наибольшая прочность бетона обеспечивается при определенном оптимальном соотношении между цементом и песком. Для такого соотношения характерна и наибольшая плотность бетонной смеси. При меньших расходах цемента удобно укладываемость бетонной смеси постепенно уменьшается, что затрудняет ее укладку и ведет к постепенному снижению прочности и плотности бетона. Если повышать содержание цемента, увеличивается количество воды в бетоне, соответственно увеличивается пористость и снижается прочность.

Согласно проведенным экспериментам для каждого состава бетона существует оптимальное значение В / Ц, при котором можно достичь наибольшие значения прочности и плотности бетона При В / Ц менее 0,4 при условии эффективного уплотнения можно получить песчаные бетоны с более высокой прочностью, чем для бетонов на крупном заполнителе. Такие бетоны требуют достаточно высокого расхода цемента, поэтому их целесообразно применять только для специальных конструкций при соответствующем технико-экономическом обосновании. При более высоких значениях В / Ц песчаные бетоны имеют прочность ниже, чем обычные бетоны на крупном заполнителе.

Во многих случаях при приготовлении мелкозернистой цемент-песчаной смеси и уплотнении ее вибрированием в смесь втягивается воздух в виде очень мелких пузырьков по всему объему в количестве до З. .. 6% и больше по объему. Это явление повышает пористость бетона и уменьшает его прочность. Воздуха втягивание увеличивается с повышением жесткости смеси.

Песок имеет большую озорство, чем смесь песка и щебня в обычном бетоне. Если содержание цемента в смесях более чем 1:3, цементного теста в мелкозернистом бетоне может не хватить для обволакивания зерен песка и заполнения всех пустот. В таких случаях возникает дополнительный объем пор, что существенно снижает прочность бетона. Это обстоятельство объясняет сложность получения достаточно прочных песчаных бетонов при невысоких расходах цемента (200 ... 300 кг/м3), характерных для обычного бетона.
Для мелкозернистых бетонов желательно применять крупные чистые пески или обогащать мелкий песок более крупными отрубями от дробления камня, мелким гравием.

Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью при изгибе, водонепроницаемость и морозостойкость. Поэтому его можно эффективно применять для дорожных покрытий в районах с дефицитом качественного щебня, для железобетонных труб и гидротехнических сооружений.

В связи с повышенной водопотребностью мелкозернистого бетона, для получения аналогичных по подвижности смеси и прочности бетона по сравнению с обычным бетоном расход цемента увеличивается на 20 ... 30%.

Для снижения расхода цемента следует применять крепкие добавки, крупные пески с оптимальным гранулометрическим составом, эффективное уплотнение смеси.
Среди химических добавок целесообразно применять добавки гигрофильного типа-ЛСТМ, супер пластификаторы и т.п.

Эффективное уплотнение цемент-песчаной смеси достигается прессованием, трамбованием, вибропрессованием, роликовым уплотнением, Испытания мелкозернистого бетона целесообразно выполняемые на образцах небольших размеров. Его прочность можно оценивать испытанием половинок балок 4x4x16 см, а подвижность бетонной смеси - розливом на столике.

Оценка формирования мелкозернистой бетонной смеси при изготовлении армоцементных конструкций в условиях густого армирования стальной тканой сеткой, определяется по специальной методике.

Проектирование состава мелкозернистого бетона выполняют расчетно-экспериментальным методом в два этапа. На первом этапе рассчитывают ориентировочный (предварительный) состав бетона, обеспечивающий получение заданной подвижности бетонной смеси и прочности бетона. На втором этапе выполняют экспериментальную проверку и уточнение состава путем пробных смешиваний и измерений.