Цемент, В/Ц и подвижность смесей

Если вы об этом серьезно говорите, хотелось бы узнать - как это, уменьшая количество песка в смеси с щебнем (оставляя щебень на той же дозировке), где песка уже изначально меньше, чем щебня, там получится "наоборот" ? ? ?

При всем уважении. Или я не догоняю... или лыжи не едут.
Где вы там такое прочли?
Никаких "скорее всего" не произойдет. Вы просто возьмите смесь с 35/50, где 35 - это песок.(ведь так же примерно в таблице?). И вы увидите, что в щебне осталась пустота. Особенно это заметно при горизонтальной вибрации с пригрузом. Щебень остался в том же объеме с той же собственной пустотностью, но эту пустоту песок не заполнил полностью - увидите как раз сверху, что щебень голый примерно на 1\3 - 1\4 своей высоты засыпки.

Объясните мне, если я не прав, где я не прав?

Цитата

Никаких "скорее всего" не произойдет. Вы просто возьмите смесь с 35/50, где 35 - это песок.(ведь так же примерно в таблице?). И вы увидите, что в щебне осталась пустота. Особенно это заметно при горизонтальной вибрации с пригрузом. Щебень остался в том же объеме с той же собственной пустотностью, но эту пустоту песок не заполнил полностью - увидите как раз сверху, что щебень голый примерно на1\3 - 1\4своей высоты засыпки. Объясните мне, если я не прав, где я не прав?

Во-первых, почему Вы берете отношение 35 к 50? Обычно, общий объем смеси заполнителей принимают за 100%. И тогда будет уже 41 к 59. Для всех составов в таблице весовая доля песка составляет от 37 до 48%, как раз тот диапазон о котором я писал. Если принять, что обычно плотность песка и гравия приблизительно равны, коэффициент формы отличаются не сильно, а средний размер зерен гравия много больше среднего размера песка, то графики нарисованные у М.Ю. Баженова будут справедливы. И для данного диапазона при уменьшении доли песка будет уменьшатся общая пустотность смеси заполнителей.
Во-вторых, при вибрации смеси заполнителей в воздушной среде она (смесь) расслаивается. Более крупные зерна служат ситом для более мелких, в которое они "проваливаются". В идеальном случае, если взять шарики и убрать пригруз, то через некоторое время вибрации снизу будут самые мелкие шарики, выше более крупные, а на самом верху - самые крупные шарики. В эксперименте с реальными материалами, который Вы описали расслоение будет частичным. И если бы Вы проводили эксперимент в прозрачном сосуде, то бы увидели, что в нижнем слое смеси заполнителей доля песка значительно выше 50 %.

Цитата

Цитата Никаких "скорее всего" не произойдет. Вы просто возьмите смесь с 35/50, где 35 - это песок.(ведь так же примерно в таблице?). И вы увидите, что в щебне осталась пустота. Особенно это заметно при горизонтальной вибрации с пригрузом. Щебень остался в том же объеме с той же собственной пустотностью, но эту пустоту песок не заполнил полностью - увидите как раз сверху, что щебень голый примерно на1\3 - 1\4своей высоты засыпки. Объясните мне, если я не прав, где я не прав? Во-первых, почему Вы берете отношение 35 к 50? Обычно, общий объем смеси заполнителей принимают за 100%. И тогда будет уже 41 к 59.

Я тоже так считаю, что 100% - это 100%. Но от 50/50 вы указали на снижение доли песка до 35%. Если все за 100%, то щебень будет составлять 65%. Разве нет? При этом у нас щебень в том же неизменном количестве. Поэтому я не указал %. а просто части - 35/50.
И при этом вы утверждаете, что этим снижением доли песка мы уменьшим пустотность в их смеси?
А вы никогда не пробовали это выяснить эмпирически? - уверяю , что обнаружите для себя много удивительного - уровень песка в щебне не достанет до уровня верха щебня на 1\3-1\4 от высоты при вашей рекомендации снижения доли песка. Вот потому я и удивился вашему постулату.

Цитата
И для данного диапазона при уменьшении доли песка будет уменьшатся общая пустотность смеси заполнителей.

Минимум пустотности находится как раз в начале таблицы. Как можно тогда её еще уменьшать, если снижать кол-во песка? - все наоборот получается.

Цитата

Во-вторых, при вибрации смеси заполнителей в воздушной среде она (смесь) расслаивается. Более крупные зерна служат ситом для более мелких, в которое они "проваливаются". В идеальном случае, если взять шарики и убрать пригруз, то через некоторое время вибрации снизу будут самые мелкие шарики, выше более крупные, а на самом верху - самые крупные шарики. В эксперименте с реальными материалами, который Вы описали расслоение будет частичным. И если бы Вы проводили эксперимент в прозрачном сосуде, то бы увидели, что в нижнем слое смеси заполнителей доля песка значительно выше 50 %.

Вы не внимательно читали меня - горизонтальная вибрация с пригрузом! Тот же уровень щебня! та же пустотность в щебне!
Щебень остается в том же объеме, что и лежал, он прижат во время вибрации, а вот разное кол-во песка по-разному заполняет пустоту в щебне. Так вот, на соотношении 35%/65% и даже на 41%/59% в смеси будет оставаться значительное количество пустоты!
И вы правильно заметили - песок - внизу, потому там соотношение самое плотное (повторяю - у меня нет расслоения и раздвижки внизу). а наверху - пустота в щебне, если будет 35-40 % песка и 65-60% щебня.
Тут ничему верить не обязательно - проверяйте и убеждайтесь.

Цитата
Я тоже так считаю, что 100% - это 100%. Но от 50/50 вы указали на снижение доли песка до 35%.Если все за 100%, то щебень будет составлять 65%. Разве нет? При этом у нас щебень в том же неизменном количестве.

Постоянным остается только абсолютный расход гравия, в данном конкретном случае это 1000 или 1100 кг. С изменением расхода песка, соответственно, изменяется общий расход заполнителей, соответственно изменяется и относительный расход гравия (в процентах от общей массы заполнителей).

Цитата
И при этом вы утверждаете, что этим снижением доли песка мы уменьшим пустотность в их смеси?

Нет, я утверждаю что снижение доли песка в смеси заполнителей с 48% до 37% приведет к уменьшению пустотности этой смеси заполнителей. В данной конкретной таблице фигурируют именно такие значения доли песка. Это легко посчитать воспользовавшись несложными арифметическими действиями.

Цитата
Вот потому я и удивился вашему постулату.

Это не постулат - это здравый смысл. Гравий и песок по отдельности друг от друга, особенно если это разделенная ПГС, имеют одинаковую истинную плотность, и одинаковую пустотность на уровне 35-38%. Соответственно, чтобы заполнить всю пустоту в гравии, Вам понадобится 35-38 % песка от массы гравия. И пока Вы не достигните этого значения (35-38%) пустотность смеси будет уменьшаться с увеличением расхода песка, как только Вы превысите это значение пустоность начнет расти с увеличением расхода песка.

Цитата

Вы не внимательно читали меня - горизонтальная вибрация с пригрузом! Тот же уровень щебня! та же пустотность в щебне! Щебень остается в том же объеме, что и лежал, он прижат во время вибрации, а вот разное кол-во песка по-разному заполняет пустоту в щебне. Так вот, на соотношении 35%/65%и даже на 41%/59%в смеси будет оставаться значительное количество пустоты! И вы правильно заметили - песок - внизу, потому там соотношениесамое плотное (повторяю - у меня нет расслоения и раздвижки внизу). а наверху - пустота в щебне, если будет 35-40 % песка и 65-60% щебня. Тут ничему верить не обязательно - проверяйте и убеждайтесь.

В данном конкретном опыте происходит следующее - пустотность щебня находится на одном и том же уровне, так как он зажат. А вот песок под действием вибрации расслаивается на десятки или сотни монофракционных слоев зерен с одинаковым размером (снизу самые мелкие, сверху самые крупные) . А как известно, пустотность каждого слоя из монофракционных зерен будет стремиться к 26 %, то есть насыпной объем песка будет уменьшаться. Отсюда и нехватка песка в данном эксперименте. В нем искусственно создаются условия, когда пустотность гравия остается на одном уровне, а пустотность песка уменьшается.
В реальном бетоне такой процесс происходить не будет и пустотность песка и пустоность гравия будут находится на приблизительно одинаковом уровне. Поэтому наименьшая пустотность смеси заполнителей будет при массовой доле песка на уровне 35-38%, а при уменьшении или увеличении доли песка пустотность будет увеличиваться.

Цитата

Цитата Вы не внимательно читали меня - горизонтальная вибрация с пригрузом! Тот же уровень щебня! та же пустотность в щебне! Щебень остается в том же объеме, что и лежал, он прижат во время вибрации, а вот разное кол-во песка по-разному заполняет пустоту в щебне. Так вот, на соотношении 35%/65%и даже на 41%/59%в смеси будет оставаться значительное количество пустоты! И вы правильно заметили - песок - внизу, потому там соотношениесамое плотное (повторяю - у меня нет расслоения и раздвижки внизу). а наверху - пустота в щебне, если будет 35-40 % песка и 65-60% щебня. Тут ничему верить не обязательно - проверяйте и убеждайтесь. В данном конкретном опыте происходит следующее - пустотность щебня находится на одном и том же уровне, так как он зажат. А вот песок под действием вибрации расслаивается на десятки или сотни монофракционных слоев зерен с одинаковым размером (снизу самые мелкие, сверху самые крупные) . А как известно, пустотность каждого слоя из монофракционных зерен будет стремиться к 26 %, то есть насыпной объем песка будет уменьшаться. Отсюда и нехватка песка в данном эксперименте. В нем искусственно создаются условия, когда пустотность гравия остается на одном уровне, а пустотность песка уменьшается. В реальном бетоне такой процесс происходить не будет и пустотность песка и пустоность гравия будут находится на приблизительно одинаковом уровне. Поэтому наименьшая пустотность смеси заполнителей будет при массовой доле песка на уровне 35-38%, а при уменьшении или увеличении доли песка пустотность будет увеличиваться.

Ничего с пустотностью песка не происходит в моем случае испытаний. Просто обнажается верхняя часть щебня при 35-40% песка в смеси, что показывает истинное состояние заполнения его пустоты. В реальной смеси это все "замазано" и не видно, а в сухой видно прекрасно. Дело в том, что песок никак не может расслоиться при полной и плотной укладке по всему объему щебня. Вибрация кратковременна, а объем среди щебня и никак по фракциям песка ничего не разделяется по слоям.
Так что - теория теорией, а практически попробуйте - и все увидите и убедитесь сами. 35-40% песка в смеси с щебнем - это гарантированное расслоение и большая лишняя пустотность.

1. Про соотношение песка и щебня. Интересно. А как же тогда направление бетонов (или растворов ЦПС) где щебня нет совсем. Вроде видел информацию о достижении марок по прочности до М1500 в таких бетонах.
Такие бетоны существуют?
2. Если да, то тогда, рассматривая систему ЦПС, в которую мы по немногу вводим некоторое количество щебня, мы должны получать бетон прочности усредненной между прочностью ЦПС и прочность щебня (гравия). И видимо работать такой подход будет до тех пор, пока ЦПС не перестанет хватать для заполнения пустот в щебне. Отсюда можно прогнозировать, что лучше песка побольше, с некоторым запасом, чем меньше, с возможным возникновением эффекта всплывания щебня на повержность.
3. А если рассматривать бетон как смесь компонент (например песка и щебня) где цемент играет роль связующего клея, то тогда важным, по моему мнению, становится размер поверхностей, которые необходимо склеить и расход клея на них. Но как эти оценить размер поверхностей (поверхности крупинок песка и поверхности отдельных щебенок) да еще с учетом того, что они соприкасаются произвольно и в произвольном порядке?
4. Какой песок лучше для бетона - крупный или мелкий? Или их смеси в разных пропорциях? Вам известны карьеры (или другие предприятия) в России которые готовят заданные смеси песков в нужных заказчику пропорциях?
5. Всегда ли пустоты в бетоне это плохо? Разве изделия - пространственные каркасы в основной массе своей работают на изгиб и сжатие своей не лучше своих монолитных собратьев (фермы против балок). Особенно если обращать внимание на полезную нагрузку. Есть в литературе попытки описать или оценить это?

В вашем обсуждении я не смог найти варианты ответа на вопрос почему цемента больше а прочность ниже. Видимо туплю.

Бетон наилучшего качества при наименьшей цене - это когда в заполнителях минимум пустоты и она полностью заполнена тестом.
Насчет "уплотнения" песка на сухую - абсолютно корректная проверка. И если уже в бетонной смеси песок уплотняется еще сильнее, то тем более - на сухую уплотнение говорит о еще большей имеющейся пустоте, а 35% песка еще (!) дальше от минимума пустотности.
Кроме теории, которая в этих вопросах слишком далека от реальности, есть еще и практика, которая ДОКАЗЫВАЕТ, что наименьшую пустотность имеет смесь песка и щебня самой высокой плотности. И 35 и 40% - слишком далеки от максимума плотности ( минимума пустотности).

Цитата
1. Про соотношение песка и щебня. Интересно. А как же тогда направление бетонов (или растворов ЦПС) где щебня нет совсем. Вроде видел информацию о достижении марок по прочности до М1500 в таких бетонах. Такие бетоны существуют?

Да. Это порошковые бетоны с максимальной крупностью заполнителя - 0,63мм

Цитата

2. Если да, то тогда, рассматривая систему ЦПС, в которую мы по немногу вводим некоторое количество щебня, мы должны получать бетон прочности усредненной между прочностью ЦПС и прочность щебня (гравия). И видимо работать такой подход будет до тех пор, пока ЦПС не перестанет хватать для заполнения пустот в щебне. Отсюда можно прогнозировать, что лучше песка побольше, с некоторым запасом, чем меньше, с возможным возникновением эффекта всплывания щебня на повержность.

Если смесь максимально плотна по смеси песок\щебень - ничего всплывать не будет. Заботиться надо о заполнении пустоты в этой смеси цементным тестом. Вот что уже будет важно.

Цитата

3. А если рассматривать бетон как смесь компонент (например песка и щебня) где цемент играет роль связующего клея, то тогда важным, по моему мнению, становится размер поверхностей, которые необходимо склеить и расход клея на них. Но как эти оценить размер поверхностей (поверхности крупинок песка и поверхности отдельных щебенок) да еще с учетом того, что они соприкасаются произвольно и в произвольном порядке?

Расход цемента на поверхность заполнителей в несколько раз меньше, чем на заполнение пустоты в них!
Поэтому, главное - минимум пустотности в смеси заполнителей.

Цитата
4. Какой песок лучше для бетона - крупный или мелкий? Или их смеси в разных пропорциях? Вам известны карьеры (или другие предприятия) в России которые готовят заданные смеси песков в нужных заказчику пропорциях?

Был бы песок покрупнее... Везде мелочь одна. Крупного редко..

Цитата
5. Всегда ли пустоты в бетоне это плохо? Разве изделия - пространственные каркасы в основной массе своей работают на изгиб и сжатие своей не лучше своих монолитных собратьев (фермы против балок). Особенно если обращать внимание на полезную нагрузку. Есть в литературе попытки описать или оценить это?

Причем тут конструктивные пустоты в изделиях? Речь об пустотности в смеси заполнителей!

Цитата
В вашем обсуждении я не смог найти варианты ответа на вопрос почему цемента больше а прочность ниже. Видимо туплю.

Цемента должно быть ровно столько, чтобы заполнить пустоту и обмазать зерна заполнителей. На примерах составов бетона мы видим, что с увеличением кол-ва цемента убавляется песок. Поэтому, в конце концов все попадает на два варианта - или цемента не хватило на заполнение увеличивающейся пустоты (когда песок убавляется) или цемента было в большом избытке и прослойки утолщились. И то и то разупрочняет бетон.
Снижая пустотность в заполнителях, можно снизить расход цемента и при этом увеличить прочность бетона.

Цитата
При современном развитии строительной химии сделать бетон класса В25 с расходом цемента 100 кг и менее не составляет больших проблем.

Ок, давайте возьмем В/Ц 0,5. Это очень много и плохо, но тем не менее. На куб смеси 50 (пятьдесят) литров воды! Это даже меньше, чем содержание влаги в песке и щебне. Вам придётся использовать сухие заполнители, 50 литров воды моментально впитают поры песка и пыль на щебне.
Ну или вообще не использовать воду как компонент, довольствоваться влагой в заполнителях. Подвижную смесь так не получить.
Высокопрочные порошковые бетоны (более М1000) готовятся только на сухих компонентах, причём поры в заполнителе и наполнителе должны быть как можно меньще, иначе смесь тоже не перемешается - не хватит воды. А ведь в таких бетонах цемента более 700 кг/м3 и воды более 240 л/м3, а значит и пластификатора достаточно много.

Цитата
Расход воды в таких бетонах 90-110 литров, т.е. В/Ц- 0,9-1,1, что как бы это ни странно звучало, является не так уж и плохо и позволяет обеспечивать прочность на уровне В25

угу. Иногда для обеспечения хорошей текучести и снижения вязкости я задираю В/Ц до 0,7 и вместо В100 получаю В60 за ту же цену при высоком расходе цемента и поликарбоксилата. Что чревато значительной усадкой и усадочными трещинами. Если воды ещё больше - то начнётся расслоение. При В/Ц 0,7 начинается вынос на поверхность самых тонких частиц наполнителей вместе с пузырями воздуха.