Воздушные поры в бетонах оптимальной прочности

Воздушные поры, образуемые включениями воздуха, остающимися в уплотненной бетонной смеси, обычно присутствуют в бетоне в заметных количествах (в бетоне на крупном заполнителе до 3—4%, в мелкозернистом 5—8%). Возникает мнение о закономерности такого явления, по крайней мере при уплотнении вибрацией бетонов со средне- и мелкозернистыми заполнителями.

Нами изучалось содержание воздушных пор во взаимосвязи с параметрами структуры бетонов и, в частности, в бетонах оптимальных составов. Как известно, оптимум прочности бетонов обнаруживается при изменении расхода воды или расхода цементного теста с постоянным В/Ц для данных условий уплотнения. Второй случай представляет наибольший практический интерес, так как нахождение объема теста с принятым В/Ц является этапом в обычной схеме подбора состава бетона. Для выявления оптимальных составов при каждом из принятых В/Ц (0,35; 0,5; 0,65) изготавливали 4—6 составов бетона, отличающихся объемом цементного камня. Опыты повторялись для разных видов песка и крупного заполнителя, наибольшая крупность заполнителей составляла 20 и 5 мм. Образцы уплотняли вибрацией (амплитуда 0,35 мм для НК-5 мм и 0,5 мм для НК-20 мм, частота 50 Гц) и испытывали после пропаривания по мягкому режиму, а также в 28-суточном возрасте. Содержание воздуха в уплотненных смесях рассчитывали по соотношению их объемной массы и плотности (т. е. методом, применяемым обычно для определения ). Кроме того, определяли содержание воздушных пор на шлифах бетонов микроскопическим способом. При расхождении результатов этих методов предпочтение отдавалось второму из них.

Полученные данные еще раз подтвердили существование оптимума прочности при изменении объема цементного камня с постоянным В/Ц для данных условий уплотнения. Рост прочности бетона при уменьшении объема цементного камня до некоторого предела происходит, несмотря на одновременное увеличение объема воздушных пор .

Эта картина сохраняется при изменении интенсивности вибрации. Повышение интенсивности позволяет удалить из бетона оптимального состава часть воздуха и повысить его прочность. Но оптимум прочности при этом сдвигается в сторону составов с меньшим объемом цементного камня и большим содержанием воздушных пор .

Таким образом, в виброуплотненных бетонах оптимальных составов с НК= 20 мм и менее присутствует заметное количество воздушных пор, причем тем большее, чем меньше НК заполнителей. По данным 18 серий опытов, оно составило 1,5—3,6% для НК = 20 мм и 5— 7,9% для НК=5 мм. При постоянной НК на объем воздушных пор влияют характеристики заполнителей; факторы, изменяющие соотношение песок : цемент в смеси и тем самым вероятность защемления воздуха в пустотах между зернами песка (В/Ц, доля песка); толщина слоя уплотняемой смеси.