стей. На другому етапі всіх методів проектування за допомогою розрахунків і дослідів у лабораторії визначають кількісні співвідношення вживаних вихідних матеріалів. Важливо знайти найбільш достовірні і закономірні способи визначення таких співвідношень з гарантією отримання бетону не тільки необхідної якості за показниками властивостей, але і оптимальної структури. На третьому етапі в методах зазвичай передбачено випуск пробного замісу бетонної суміші та більш повна технічна характеристика якості цієї суміші з можливим корегуванням (Уточненням) проектного складу. p> Викладений в теорії ІБК загальний метод проектування складу та оптимальної структури в повною мірою, природно, відноситься до важкого та іншим видам цементних бетонів. Прийняте в загальному методі ставлення с/ф стає водоцементним (В/Ц) або водотвердого при більш складному в'яжучому речовині.
Нижче викладено загальний метод стосовно до важкого щільному цементному бетону, але спочатку слід уточнити загальні закономірності з теорії ІБК, на які спирається цей метод. Серед законів чільне місце займає закон створу, а в щодо механічних властивостей діє закон міцності оптимальних структур: твір міцності бетону на ступеневу функцію фазового відносини (В/Ц) є величина постійна. Такий постійною величиною служить аналогічне твір міцності цементного каменя на його водо-цементне відношення при оптимальній структурі, зведена в ту ж ступінь, тобто R * В· (В/Ц *). Міцність R * цементного каменю оптимальної структури знаходиться досвідченим шляхом при випробуванні зразків, хоча можливий і розрахунковий метод за формулою Фере: R = K [cl (c + e + a)] п, де К-константа; с, е, а - абсолютні обсяги відповідно цементу, води і повітря в суміші. Як зазначав А.В. Волженський, було б більш доцільно в формулою прийняти абсолютний обсяг новоутворень цементу з урахуванням, на думку Т. Пауерса, і обсягу гелевих пір. p> Показник ступеня п в обох випадках відображає вплив заповнюють компонентів і загальну ступінь дефектності структури бетону.
З закону міцності оптимальних структур і загальної формули слід і загальна формула міцності бетонів:
(1.1) Rб = R * ц/x п
де Rб - міцність цементного бетону оптимальної структури, виражена будь-який її характеристикою (межа міцності при стисненні, межа міцності при розтягуванні центральному чи вигині і т. п.); R * ц - міцність цементного каменю оптимальної структури, виражена тієї ж характеристикою, яка була прийнята для оцінки Міцності цементного бетону (і в тому ж віці); х - відношення Фактичної величини В/Ц бетону до В */Ц цементного каменю оптимальної структури; воно дорівнює відношенню усереднених товщин (Оґ; Оґ *) плівок водного середовища в свіжовиготовлених матеріалах, тобто * = В/Ц/В */Ц = Оґ/Оґ *; п - показник ступеня, що відображає вплив Якості заповнюють матеріалів, дефектів структури на міцність бетону; R * - екстремум в залежності R =/(В/Ц), визначається дослідним шляхом.
Для вихідних матеріалів, застосовуваних у цементному бетоні, і прийнятої технології виготовлення бетону з її конкретними параметрами і режимами всі члени формули (1.1) мають цілком певний фізичний зміст. З формули випливає, що підвищення міцності бетону можна досягти, по-перше, шляхом всебічного збільшення Rц * - введенням хімічних добавок типу каталізаторів або поверхнево-активних речовин, збільшення змісту кристалічної фази на стадії твердіння, додатковим помелом, переходом на більш високі марки в'яжучого та ін З формули (1.1) випливає також, що для тієї ж мети потрібно зменшувати значення реального В/Ц та показника ступеня п. Перше досягається за допомогою пластифікуючих та суперпластіфіцірующіх добавок, інтенсифікацією перемішування суміші або іншими заходами, що знижують товщину плівок водного середовища на твердих частинках цементу або іншого в'яжучого, друге досягається фракціонуванням і промиванням заповнювача, складанням щільних сумішей, застосуванням кубовидного великого заповнювача, активуванням поверхні зерен і т. п. Великий резерв підвищення міцності полягає в оптимізації технологічних переділів, особливо режимів ущільнення при формуванні та теплових режимів при обробці відформованих виробів і конструкцій.
В
Рис. 1.1. Гіперболічні криві міцності бетонів оптимальної структури; інтенсивність спаду міцності залежить від заповнювача: 7 - міцний вапняк; II - гранітний щебінь;///- керамзитовий гравій; IV - природний гравій (необроблений)
Формула (1.1) графічно виражається гіперболічної кривої в прямокутній системі координат (R, В/Ц). p> На площині Я (В + Ц) їй відповідає формула міцності бетону оптимальної структури: (1.2)
Її можна також висловити не відсотки, а в частках одиниці.
Об'єднанням формул (1.1) і (1.2) отримано формулу (1.3) у повному вигляді: (1.3)
У ній знайшли відображення всі основні фактори, що впливають на величину міцності при впливі на бетон практично будь-яких напружень (стиснення, розтягнення, зсуву та тощ...
