Способ определения водопотребности бетонной смеси — SU 2004514 (original) (raw)
14 С 1 4 8 18/04 ОН ВРЕТЕ К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Калининский политехнический институт(73) Берией Иван Иванович; Карцева Вера Викторовна(54 СПОСОБ ОПРЕДБЗЕНИЯ ВОДОПОТРЕБНОСТИ БЕТОННОЙ СМЕСИ(57) Изобретение используется в прОмышленностистроительных материалов. Сущность: способ определения водопотребности бетонной смеси при введении золы ТЭС включает установление водопотребности исходной бетонной смеси без золы аналитическим методом, предусматривает приготовлев КЦ 1 ц 20ЯЦЕК СО 4828 ОО ние сухих растворных смесей с золой и без золыпроведение многократного увлажнения каждого из замесов до начала водоотделения, при каждом значении влажности определяют водопотребность, насыпную плотность смесей и устанавливают максимальную влагоемкость, которая соответствует влажности при минимальной насыпной плотностк после чего определяют водопотребность бетонной смеси сзолой по формуле В=В+а ЬЧ/ где В 1 д.к.водопотребность бетонной смеси с золои; ы - водопотребность исходной смеси без золы; гп - масса сухой растворной смеси замеса; ЬЮ - разностьм,н. максимальных капиллярных влагоемкостей растворных смесей с золой и без золы 2 ил.Изобретение относится к строительству, в частности к способу определения водонатребности бетонных смесей.В строительстве, подбирая состав известной бетонной смеси, количество (массу)гчд: а 1 м смеси определяют ориентиро.э. 1 аеделяч подвижность смеси по осадке ко,и удабаукладываемость по техниче:к . к чи.:казиметру. Пробные замесыт-, ую при атавления по 7 - 8 литров бетв. гай смеси для проверки каждого иэ найденньх па расчету количеств воды, чтосвязана с большой трудоемкостью и значительной затратой материалов,Наиболее близким по технической сущности является способ, изложенный в рекоглендациях, в котором предлагается привведении золы и золошлаковой смеси в бетонную смесь пересчитать количество цемента, крупного и мелкого заполнителя, эрасход воды корректировать также путемиспытания водопотребнасти в пробных замесах, т.е. также затратить много времени,материалов и груда,Цель изобретения - повышение точности, экойамии времени при определении во;.апатребнасти бетонной смеси с золотой,э и,:вливают сухие растворные смеси беэзалы и с золой, являющиеся растворнымичастями соответствующих бетонных смесей, изменяя влажность смесей от 0 дополучения наЧала водоотделения, определи от насыпные плотности смесей при каждом значении влажности, На основанииполученных данных строят графики и определяют по. ним влажности, соответствующие минимальной насыпной плотности,По разности этих влажностей определяют дополнительное количество Воды затворения для бетонной смеси с золой посравнению со смесью исходного состава(без эолы),Во влажных связнодисперсных системах, в которых силы взаимодействия междучастицами твердой фазы превышают действие на них сил тяжести, образуются агрегаты из частиц, Образование агрегатов в такихсистемах, к которым относятся цементы, пески, залы, ведет к их разрыхлению, что выражается в уменьшении насыпнойплотности (см. фиг.1).Для каждой связнодисперсной системыиз гидрофильных частиц существует характерная влажность. при которой средняя насыпная плотность системы минимальна.. у влажность будем называть максималь 55 Аналогично определяют О/ для смеси с золой, являющейся растворной частью ис- следуемой. бетонной смеси, Рассчитывают разность величины максимальных капиллярных влагоемкастей смесей с золой и без ной капиллярной влагоемкостью - Й/к (см.фиг,1), поскольку ей соответствует максимальная величина сцепления между частицами за счет Лапласовых (капиллярных)5 сил, действующих в водных "манжетах" взонах контакта между ними, а также силдругой физико-химической природы, имеющих значительно меньшую величину посравнению с капиллярными при влажности10 Ю,На текучесть (подвижность) дисперсныхсистем оказывает главное влияние жидкость, не связанная физико-химически и физико-механически с твердой фазой,15 введенная сверх влажности Имк Количество этой несвязанной с твердой фазойжидкости обозначим ЛВ, Оно будет равноЬВ = В - Юмк гл (1), где В - общее содержание воды в системе. масса сухой твердой20 фазы которой равна т,При корректировке водопотребностибетонных смесей, отличающихся от исходных видом вяжущего или мелкого заполнителя при одинаковом расходе щебня,равная подвижность будет обеспечена приравном количестве несвязанной воды.По сравнению с существующими в настоящее время способами определения водопотребности бетонных смесей с золойпредлагаемый способ отличается тем, что визвестных способах определение ведетсяпо подвижности, а в предлагаемом способе- п 0 наСпной поос.Способ осуществляют следующим абра 35 эом,Определяют влажность полного насыщения водой пор смесей с золой и без золыпутем фильтрования суспензий этих смесейчерез обычный бумажный фильтр. Влаж 40 ность осадка на фильтре по окончаниифильтрования равна влажности полного насыщения. Навески смесей берутся по 100 г,Для определения зависимости насыпной плотности смеси от абсолютной влаж-Ности изготавливают 1 л сухой растворнойсмеси беэ золы состава 1,3. При построениизависимости изменяют влажность смеси синтервалом, равным =1/5 влажности полного водонасыщения, каждый раз опреде 50 ляя насыпную плотность. По графикунаходят величину максимальной капиллярной влагоемкости В/, соответствующуювлажности смеси при минимальной насыпНОЙ плотности.45 50 золы ЛЧЧмк, Количество воды затворения рассчитывают по формулеВ = В 1+ЛВ = В 1+п 1 ЛЧЧмк, (2) где Г 1 - водопотребность исходной бетонной смеси без золы;гп - масса сухой твердой фазы;ЛЧЧмк - разность максимальных капиллярных влагоемкостей растворных смесей с золой и без золы.На фиг,1 представлен график зависимости насыпной плотности растворных смесей от их абсолютной влажности ЧЧ для смесей, где 1 - портландцемент, песок - 1:3, 2 - портландцемент, песок, зола-унос - 1:2,1;0;9. 3 - портландцемент, песок, эолаунос - 1:1,5:1,5.На графике обозначены величины ЧЧмк, равные соответственно 7, 10 и 12,5%.На фиг.2 представлен график зависимости подвижности бетонных смесей ОК от количества воды затворения В, где 1 - исходная бетонная смесь без эолы; 2, 3 - бетонные смеси, в которых часть песка заменена золой в количестве 30 и 50%. Штриховой линией показаны расчетные зависимости.П р и м е р, Имеется рассчитанный состав тяжелого бетона, например 1:1,62:3,77 с осадкой конуса 1 - 2 см. при В/Ц = 0,6. Необходимо определить, какое количество воды нужно ввести в бетон при замене 50% песка золой при условии получения равно- подвижной смеси, Приготовляем по 100 гсухих растворных смесей без золы состава 1:3 = Ц;П и с заменой 50% песка золой состава 1:1,5:1,5 = Ц:П:3. Из этих смесей изготавливаем суспензии и фильтруем их через бумажный фильтр, Определяем абсолютную влажность полного водонасыщения как отношение разности масс осадка на фильтре после окончания фильтрования и после высушивания его до постоянной массы к массе сухой смеси,Формула изобретения СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПОТРЕБНОСТИ БЕТОННОЙ СМЕСИ при введении золы ТЭС, включающий установление водопотребности исходной бетонной смеси без золы аналитическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и зкономии времени, , приготавливают замесы сухих растворных смесей с золой и без эолы, проводят многократное увлажнение каждого из замесов до начала водоотделения, при каждом значении влажности определяют насыпную 5 10 15 20 25 30 35 40 Полученные значения абсолютнойвлажности полного насыщения делим примерно на 5 ч.Изготавливаем 1 л сухих растворныхсмесей без золы состава 1:3 = Ц:П и с золойсостава 1;1,5;1,5- Ц:П:3. Стандартным способом определяем насыпные плотности сухих растворных смесей. Добавляем к сухимрастворным смесям воду порциями по 1/5 .влажности полного водонасыщения, каждый раз тщательно перемешивая в течение5 мин и определяя соответствующую насыпную плотность, По полученным даннымстройн график зависимости насыпных плотностей от абсолютных влажностей смесей сзолой и без эолы (см. фиг,1 в зависимости 1и 3), По графику определяем значения абсолютных влажностей смесей соответствующих минимальной насыпной плотности, т,е.максимальные капиллярные влагоемкостиСмесей ЧЧмкЧЧмк 1 = 7%; ЧЧмк 3 = 12,5%. Вычисляем их разностьЛЧЧмк = ЧЧмкз - ЧЧмк 1 = 5,5%.Количество воды затворения, котороенеобходимо ввести в бетонную смесь с золой для получения смеси, равно подвижнойконтрольной, вычисляется по формулеВ = В 1+ П 1 ЛЧЧмк,Если в бетоне беэ золы состава Ц = 320кг/м; П = 518 кг/м, Щ = 1206 кг/м, В = 224л/м осадка конуса ОК = 6 см, то при введении 50% золы взамен песка для сохранения той же подвижности смесиколичество воды затворения принимаетсяРавным В=В 1+п 1 ЛЧЧмк=2241(320+259++ 259 + 1206) 0,055 = 336,64 л/м,Результаты испытания подвижностисмеси с золой подтверждаются пробным замесом. Полученная осадка конуса - 7 см, т.е,смесь является равноподвижной,(56) Рекомендации по, применениюбетонах золы, шлака и эопошлаковой смеси тепловых электростанций. М., 1986, с. 48-55, плотность смесей и устанавливают максимальную влагоемкость, которая соответствует влажности при минимальной, насыпной плотности, после чего определя-. ют водопотребность В бетонной смеси с золой по формуле В В 1+гп ЬЧЧм,к,где В 1- водопотребность исходной бетонной смеси без золы; гп - масса сухой растворной смеси замеса;ЬЧЧь 1 к - разность максимальных капиллярныхвлагоемкостей растворных смесей с золой и беэ золы,