Архитектура
и строительство/4.Современные строительные материалы
Сламбеков М.С.
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева, Казахстан
Классификация методов
испытаний самоуплотняющегося бетона
Аннотация. В статье анализируются методы испытания
работоспособности самоуплотняющегося бетона. Разработана
схема классифкации методов, которая
позволит выбрать необходимый класс согласованности, который можно встроить
в процедуру проектирования смеси самоуплотняющегося бетона.
Ключевые слова: самоуплотняющийся
бетон, методы испытания самоуплотняющегося бетона, классифкации методов испытания самоуплотняющегося бетона.
Annotation. The article analyzes methods of testing the
operability of self-compacting concrete. A scheme for classifying methods has
been developed, which will allow to select the necessary consistency class,
that can be integrated into the procedure for designing a mixture of
self-compacting concrete.
Key words: self-compacting concrete, test methods for
self-compacting concrete, classification of test methods for self-compacting
concrete.
Введение
Самоуплотняющийся
бетон - это текучая бетонная смесь, которая способна уплотняться под собственным весом. Высокая
текучесть делает его удобным для размещения в сложных условиях и на густоармированных участках.
Использование такого бетона также может помочь минимизировать повреждения слуха
на рабочем месте, вызванные вибрацией бетона. Другим преимуществом является то,
что время, необходимое для размещения больших секций, значительно сокращается.
С
момента разработки
самоуплотняющегося бетона в Японии многие организации по всему миру провели
исследования его свойств. Проект Brite-Euram SCC был направлен на продвижение
использования самоуплотняющегося бетона в некоторых европейских странах.
Недавняя инициатива в Европе - это создание проекта «Испытания самоуплотняющегося
бетона», включающего ряд институтов в исследованиях по различным методам испытания.
Кроме того, организация с участием промышленности по конкретным продуктам - EFNARC - разработала
спецификации и рекомендации по использованию самоуплотняющегося бетона, которые
охватывают ряд тем, начиная от выбора материалов и конструирования смеси до
значимости методов испытания [1, с. 445-450].
Основная часть
Несмотря на большое количество методов испытаний, ни один из
методов или комбинаций методов не получил широкого распространения. Аналогичным
образом, не было найдено ни одного способа, который бы характеризовал все
соответствующие аспекты работоспособности самоуплотняющегося бетона, а именно:
текучесть, пропускную способность и сопротивление сегрегации. Для оценки
поведения самоуплотняющегося бетона использовались различные комбинации. Для
начального состава смеси самоуплотняющегося бетона должны быть оценены все три
параметра удобоукладываемости, такие как наполняемость, пропускная способность
и стабильность (сопротивление сегрегации). Для контроля качества сайта два
метода испытаний, как правило, достаточны для контроля качества продукции.
Типичными комбинациями являются обтекание и V-воронка, или обтекание колонны, и
J-образное кольцо.
Соотношение между измерениями на основе реометра (предела
текучести при сдвиге и пластической вязкостью) и значений, полученных в
результате эмпирических испытаний, может быть полезным для прогнозирования
свойств потока. Пластическая вязкость имеет хорошую корреляцию (почти линейную)
с T50 (в тесте подтеков) и временем течения в испытаниях Orimet и V-воронки
[2, с. 209-215]. Хорошая корреляция была также получена между потоком осадки и
значением выхода смесей. Используя такие анализы, научные (реологические)
измерения могут быть связаны с эмпирическими измерениями. В сочетании с таким
пониманием дальнейшие исследования, которые проливают свет на связь между
реологией пасты и бетона, помогут в усовершенствовании методов дозирования
смеси, в частности, при установлении соответствующих пределов для эмпирически
определенных значений.
Важно иметь приемочное испытания для самоуплотняющегося бетона для
полевых применений. Например, в Японии для этой цели используются испытание на
протекание осадка, испытание на V-образную воронку и испытание на коробчатую
форму (или U-образную коробку). В настоящее время руководящие принципы
проведения приемочных испытаний в значительной степени основаны на опыте.
Существует простой приемо-сдаточный тест для использования в полевых условиях,
который использовался на строительной площадке резервуара для сжиженного газа в
Осаке. В этом тесте испытательное устройство установлено между бетономешалкой и
насосом на месте работ. Весь бетон из автобетоносмесителя проходит через это
устройство, которое состоит из коробки с отверстиями по бокам
[3, с. 23-28].
В таблице 1 представлена новая схема
классификации и использования методов испытания самоуплотняющегося бетона.
Здесь методы классифицируются на испытания, которые (1)
определяют основные реологические свойства, (2) могут
использоваться для фиксации доли составляющих компонентов, и (3) могут
использоваться в качестве контроля качества на рабочем месте.
Таблица 1. Классификация методов
испытаний самоуплотняющегося бетона
|
Основные испытания |
Испытания для регулировки пропорций смесей |
Испытания для контроля качества |
|
Реология - Предел текучести
при сдвиге - Пластическая
вязкость |
Текучесть -
Проходная способность V-воронки - U-box -
L-box -
Контроль сегрегации -
Столбец расчета - Прочность сита |
- Поток осадков и
Т-50 - Поток осадков и
J-ring |
Тип приложения должен определять свойства самоуплотняющегося
бетона, необходимые для работы. Основываясь на опыте, было обнаружено, что
различные классы согласованности могут быть определены с использованием
комбинации времени V-воронки и расстояний демпфирования потока. Затем
приложение - стены, полы, пандусы - будет указывать требования этих двух
тестов. В случае рампы, например, предлагается V-воронкообразное время в 9-25 с
и обтекание колонны 470-570 мм. Благодаря опыту, полученному в ходе дальнейших исследований,
можно даже установить ограничения на содержание воды, содержание порошка,
строительный раствор и крупнозернистый наполнитель для конкретного типа
применения. Это может быть возможно только в том случае, если таблицы
рекомендаций по составлению смесей для самоуплотняющегося бетона, в
соответствии с обычными процедурами проектирования бетона, создаются с
использованием доступной базы данных.
Самоуплотняющийся
бетон является недавней разработкой, которая показывает потенциал для будущих
применений. Он отвечает требованиям, предъявляемым требованиями скорости и
качества в бетонном строительстве. Основываясь на разультатах исследования, представленные в данной статье, возникает тенденция лучшего понимания реологических параметров - предела
текучести и пластической вязкости - облегчило описание роли
суперпластификатора, упаковки частиц и псевдопластичного модификатора вязкости в самоуплотняющемся бетоне. В настоящее время
накоплено доказательство того, что свойства
такого бетона в отвержденном состоянии аналогичны свойствам обычного
бетона. Широкое
разнообразие методов испытаний для самоуплотняющегося бетона можно
классифицировать для простоты в «базовые тесты», «тесты на пропорциональность»
и «контрольные / проверочные тесты».
Список источников и литературы:
1. Ozawa K, Development of high performance concrete
based on the durability design of concrete structures: Proceedings of the
second East-Asia and Pacific Conference on Structural Engineering and
Construction (EASEC-2). 1989. Vol. 1.
2. Оучи, М. Самоуплотняющиеся
бетоны: разработка, применение и ключевые технологии // Бетон на рубеже
третьего тысячелетия: Труды 1-ой Всероссийской конференции по бетону
и железобетону. — М.: Готика, 2001.
3. Collepardi
M. A Very Close Precursor of Self-Compacting Concrete (SCC) //
Supplementary Volume of the Proceedings of Three-Day CANMET/ACI International
Symposium on Sostainable Development and Concrete Technology. USA, S.
Francisco, 2001.