Добавки в технологиях жестких бетонных смесей.

Мы уже говорили, что сыпучая среда при смещении слоев, приобретает свойства жидкости. Смещение слоев в ней наступает, если силы воздействие на смесь превышают предельное напряжение сдвига. Также поминали, что вязкость сыпучей среды в этом случае зависит от скорости сдвига, или, при вибровозмущении, от виброскорости.
То есть и в том и в другом случае она ведет себя как неньютоновская жидкость.
Но вот что интересно, при формовании бетона на вибропрессе виброскорость остается постоянной. Значит ли это что вязкость жесткой смеси так же можно считать постоянной?
Получается что нет. Дело в что в процессе формования смесь уплотняется, а именно плотность вещества является вторым важным фактором влияющим на вязкость тиксотропной среды.
Если бы нам удалось учесть оба эти обстоятельства таким образом что бы спланировать эксперимент по измерению вязкости тиксотропной среды используя прямые методы измерения, то мы могли бы определить порознь зависимость от того и от другого фактора.
Я предлагаю обратить внимание на то, что согласно нашей модели, при одинаковой плотности и фиксированными параметрами вибрации смесь должна иметь постоянную вязкость. Тогда для определения вязкости мы могли бы использовать например метод Стокса. Ну, с параметрами вибрации все просто, а как быть с постоянной плотностью? Как обеспечить ее в процессе эксперимента?
Предлагаю для этого использовать такой прибор:
Вертикально расположенный цилиндр, установленный своим нижним торцом на виброплощадку, имеющую диапазон в котором мы могли бы менять параметры вибрации. Верхний торец цилиндра представляет собой крышку, способную фиксироваться на разной высоте относительно нижнего (неподвижного) торца. То есть таким образом мы получаем возможность регулировать объем пространства в котором насыпана смесь. В верхней крышке, в центе окружности делается сквозное отверстие, в которое продевается спица. На конец спицы крепится шар, с известным диаметром, так, что бы, в собранном состоянии прибора, шар оказался бы погруженным в сыпучую среду (в нашу жесткую смесь)
Во время эксперимента мы засыпаем в цилиндр одинаковое постоянное по весу количество смеси, фиксируем объем ее распространения, поднимаем шар вверх за спицу, и включаем виброплощадку. В результате мы получаем классический опыт Стокса по определению вязкости среды.
При достижении системой стационарного режима вибрации, мы отпускам спицу, и фиксируем скорость с которой шар достигает дна цилиндра. Далее все расчеты мы выполняем по формуле Стокса. Для точности измерения времени «утопления» шара, можно изготовить верхнюю и нижнюю крышки шара –токопроводящими, и фиксировать их соприкосновение с шаром с большой точностью.
Этот метод, в отличии от всяких там конусов, является прямым методом измерения вязкости и позволяет определить вязкость жесткой смеси при регулируемом изменении параметров.
Какие зависимости позволяет исследовать такой прибор?
- Прежде всего зависимость вязкости от плотности. Поднимая и опуская верхнюю крышку цилиндра.
- Далее мы можем определить зависимость вязкости смеси от параметров вибрации, в частности очень интересно было бы знать, зависит ли вязкость смеси только от виброскорости, или порознь от амплитуды и частоты.
- так же можно было бы исследовать как зависит вязкость от крупности заполнителя и водосодержания.
Можно исследовать и влияние различных добавок на вязкость тиксотропной среды.
Вот тогда мы смогли бы с вами проектировать и настраивать вибростолы вибропрессов не вслепую как нынче, а по строго объективным параметрам.

С уважением, Николай Болховитин

Все теория, а где же практика?

Практика очень простая, Добаки в жестких бетонах не нужны.
Никакие

Цитата
Да ну,при использовании добавок все показания выше.

В жестком бетоне они выше потому, что вы не умеете делать его без добавок.
Например, если ваш вибропресс не может уплотнить бетон, то образуются поры, которые влияют на морозостойкость потому что в них проникает вода. Если вы применяете воздухововлекающую добавку, то поры не исчезают, просто они закрываются, и морозостойкость возрастает. Но, прочность при этом, остается как и была- далекой от идеала. А иногда она даже снижается.
Кроме того когда технолог начинает применять добавки то более тщательно взвешивает материал, и следит за регламентом работы оборудования, что часто и приводит к улучшению качества.
С уважением, Николай Болховитин

Присоединяюсь очень познавательно

Цитата

Олег Семин пишет: Прошу прощения за задержку с ответом. Спасибо Вам за просвещение. Очень интересно. Прошу, продолжайте. Хочу заметить, что жесткие бетонные смеси все же массово использовались в СССР и используются сейчас. При изготовлении круглопустотных плит, коих в стандартной кирпичной пятиэтажке среди спецификации ж/б изделий около 90% по объему бетона. Цитата Николай Болховитин пишет: Вот теперь зачем нужно повышать плотность изделия.? Боремся за долговечность?

Про водопотребность я не очень понял.
Это же показатель густоты цементного теста, то есть показатель, в конечном итоге, подвижности бетона.
Зачем нам нужен этот параметр, если мы работаем на жестком бетоне?
его подвижность (тиксотропия) определяется параметрами вибрации а не пластичностью состава.
Так что сколько не лей добавку подвижность особо жесткого бетона не изменится, так как имеет механический, а не химический характер

с уважением, Николай Болховитин.
P.S.
Хочу вспомнить такой случай, который произошёл на "Красной Пресне" , как то туда случайно забежал продавец добавок. Ну адресом ошибся по незнанию, и стал толкать свой товар !технологу! завода.
А тот старый дед не понял, что перед ним не специалист а торгаш и спрашивает.
Вот плитка из под ВИП-6ПБ
Цемента там 480, В/Ц 0,28, песчаный бетон. Цемент 400 Д0 марка бетона в плитке М500. Коэффициент уплотнения свежеотформованной плитки 0,98
Далее вопрос:
"В какое место в структуре такого бетона я должен засунуть Вашу добавку?":D
Жаль что тот не понял.

Модуль крупности влияет на удельную поверхность заполнителя.
Теоретически цементное тесто используется в бетоне для:
1. Обмазки зерен заполнителя
2. Заполнения межзернового пространства
Оба эти объема считаются. Причем первый пропорционален площади удельной поверхности заполнителя.
Но механически они работают по разному. Обмазка работает как клей, а заполнительная работает как и зерно заполнителя.
По этой причине если Вы правильно угадали пропорцию и не переборщили с цементом, то при максимальном уплотнении Вы получите прочность бетона на сжатие процентов на 15-20 больше чем мака используемого цемента. Механика этого понятна?, а то я что то к вечеру не очень внятно формулирую. Чем тоньше клеевой шов тем прочнее склейка.
что касается воды.
Считается, что для кристаллизации цементного камня необходимо воды 15% от веса цемента. Она идет в химию процесса. Остальная вода лишняя, и служит только для повышения подвижности бетонной смеси.
Вот она то и создает пористость бетона, чем ее больше тем хуже.
С уважением, Николай Болховитин

я наверное все таки плохо объяснил
62 литра это правильно
и еще 2% воздуха
Это пористость бетона
выходит правильно

Цитата
Николай Болховитин пишет: ...По этой причине если Вы правильно угадали пропорцию и не переборщили с цементом, то при максимальном уплотнении Вы получите прочность бетона на сжатие процентов на 15-20 больше чем марка используемого цемента....

А если я "переборщу" с цементом, то прочность бетона снизится что ли???

Величина марки цемента характеризует прочность цементно-песчаного раствора в соотношении 1:3. Причем песок должен быть определенного гранулометрического состава, а раствор определенной консистенции. И величина марки для конкретного цемента является постоянной. А вот в межзерновом пространстве находится затвердевшее цементное тесто, а не затвердевший цементно-песчаный раствор. И прочность затвердевшего цементного теста характеризуется совсем другими величинами и является величиной переменной, и в основном зависящей от В/Ц и степени уплотнения цементного теста. И эта величина может достигать и 1000кгс/см2, и 1500 кгс/см2, а при использовании спец оборудования 2500 кгс/см2 и более. Прочность же сыпучих материалов песка или щебня характеризуется маркой по дробимости и зависит от величины потери массы сыпучего материала в результате дробления при приложении нагрузки. Поэтому сравнивать прочность цементного теста, которое обмазывает зерна заполнителя, и прочность самих зерен по значению их марок, как минимум, не корректно. Так что цементный камень вполне может обладать более высокой прочностью, чем зерно. Это часто подтверждает и внешний вид разрушенных на прессе образцов высокомарочного бетона. Можно наблюдать то, что разрушение бетона происходит не только по цементному камню, но и по зернам заполнителя. Так что ответ на вопрос: что будет с прочностью бетона, если я «переборщу» с цементом – совсем не однозначный.

Жаль что вы очень невнимательно прочитали мой текст.
Подумайте о простых законах механики, что прочнее сам клей или тонкий клеевой шов?
Есть еще много неточностей в Вашем тексте.
Например

Цитата
Так что цементный камень вполне может обладать более высокой прочностью, чем зерно. Это часто подтверждает и внешний вид разрушенных на прессе образцов высокомарочного бетона.

А разрушение от каких нагрузок, на сжатие или на растяжение?
То есть нагрузку то прилагают на сжатие, а характер разрушения какой?
Зерна заполнителя то не крошатся в этом случае а раскалываются. И тоже понятно почему. Потому что клеевой шов очень прочный. но он работает не на сжатие. А если мы сделаем его толстым, то тогода он и начнет работать на сжатие А тут М500:D
Лучше всего идти от простого понимания проблемы чем от птичьего языка , которым изъясняются диссертанты с оппонентами.

Цитата
Николай Болховитин пишет: А если мы сделаем его толстым, то тогода он и начнет работать на сжатие А тут М500:D Лучше всего идти от простого понимания проблемы чем от птичьего языка , которым изъясняются диссертанты с оппонентами.

Ну если по простому: забейте кубик или балочку чистым цементным тестом с В/Ц=0,2 - 0,22, вот и получите прочность образца на сжатие 900-1000 кгс/см2, что в 2 раза больше марки цемента М500.