Бетонные смеси, предназначенные для транспортирования по бетоноводам, должны обладать повышенной связанностью, однородной структурой, удобоперекачиваемостью (способностью транспортироваться по бетоноводу на предельные расстояния без расслоения и образования пробок под воздействием внешних сил) и обеспечивать получение требуемых физико-механических характеристик бетона (прочность, сжатия, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.).
Бетонные смеси и материалы, применяемые для их приготовления, должны удовлетворять требованиям действующих государственных, отраслевых стандартов, соответствующих разделов Санитарных Норм и Правил и специальным требованиям настоящего приложения.
Состав бетонной смеси подбирайте таким образом, чтобы при ее движении в трубе постоянно сохранялся пристенный смазочный слой, зерна заполнителей не соприкасались между собой, а давление передавалась по жидкой фазе. Для выполнения этих требований необходимо, чтобы объем цементного теста превышал объем пустот смеси крупных и мелких заполнителей. Такая смесь, как правило, имеет одновременно и высокую удобоукладываемость.
Бетонная смесь, имеющая межзерновую пустотность заполнителя (крупного или мелкого) большую, чем объем цементного теста, перекачиванию не поддается.
Консистенция бетонной смеси должна быть такой, чтобы под давлением, возникающим в бетоноводе при транспортировании бетонной смеси, растворная часть не выдавливалась из скелета заполнителя.
Рекомендуемая подвижность бетонной смеси (по величине осадки конуса) 4..14 см и водоцементное отношение не выше 0.75. Оптимальная подвижность бетонной смеси с точки зрения ее удобоперекачиваемости находится в пределах 6…8 см, а водоцементное отношение 0.4…0.6.
При определении расхода воды в бетонной смеси учитывайте водоудерживающую способность цемента и величину водопоглощения заполнителей (мелкого и крупного), последняя для ориентировочных подсчетов принимается равной 1…1.5%.
При определении расхода цемента исходите из необходимости обеспечения требуемой марки бетона и вязкопластичных свойств бетонной смеси. Последнее достигается оптимальным содержанием в бетонной смеси цемента и пылевидных частиц песка до 0.14 мм. Их общая масса должна быть 330…380 кг в 1 м³ смеси при использовании в качестве крупного заполнителя
Песок для бетонных смесей. Подаваемых частиц мельче 0.14 мм и 15…20% мелких частиц крупностью менее 0.31 мм. При отсутствии или недостатке в природном дробленом песке его наиболее мелкой фракции, последняя заменяется каменной или кварцевой мукой, золой уносом и т.д. Однако повышение содержания тонкомолотых добавок более 20% от массы цемента не рекомендуется; так как в этом случае бетонная смесь за счет ее "отощания" плохо удерживает воду и может легко расслаиваться.
Содержание мелких, менее 0.06 мм. пылевидных, илистых и глинистых частиц не должно превышать 3% в природном песке и 5% в дробленном. При избыточном количестве этих частиц возрастает потребность в "воде затвердения", увеличиваются усадочные деформации, и снижается прочность бетона.
Доля песка в общей массе заполнителей определяется экспериментально-расчетными методами, исходя из необходимости получения смеси сухих заполнителей с минимальной пустотностью. Для ориентировочных подсчетов доля песка принимается равной 32…45% - при использовании гравия и 40..45% - при использовании щебня. На рис. Д1 представлен рекомендуемый гранулометрический состав заполнителей.
В качестве крупного заполнителя для бетонной смеси применяйте гравий или щебень неостроконечной формы.
Максимальный размер зерен крупного заполнителя должны быть не более одной трети внутреннего диаметра бетоновода при использовании щебня и 0.4 диаметра бетоновода - при использовании гравия. Их количество в ркупном заполнителе не должно превышать 155. Наличие зерен плоской или угловой формы более 5% по масее влечет за собой ухудшение удобоперекачиваемости бетонной смеси и ускоренный износ деталей бетононасоса.
Состав бетонной смеси подаваемой по трубам, подбирается лабораторией строительства. Для определения оптимального состава задаются несколько соотношений между мелким и крупным заполнителем, из которых изготовляются бетонные смеси с минимальным расходом цемента и осадкой конуса. Затем путем постепенного добавления цементного теста проверяется каждый раз удобоперекачиваемость смеси. Добавление отдельно цемента и воды также допускается пр условии сохранения постоянства водоцементного отношения. За оптимальный состав принимается тот, который позволяет получить удобоперекачиваемую бетонную смесь и требуемую марку бетона при минимальном расходе цемента.
Увеличение количества цемента сверх нормы при приготовлении бетонной смеси с целью улучшения ее удобоперекачиваемости недопустимо. При тщательно подобранном зерновом составе крупного и мелкого заполнителей количество цемента в бетонной смеси, подаваемой бетононасосами, не отличается от количества бетонных смесей другим методами. Если возможные комбинации подбора бетонной смеси не обеспечивают ее удобоперекачиваемости, результат достигается за счет применения пластифицирующих добавок.
Любые поверхностно-активные вещества ПАВ, улучшающие удобоукладываемость бетонных смесей, как правило, улучшают ее удобоперекачиваемость. Для тощих составов эффективнее гидрофобно-пластифицирующие (мылонафт, асидол-мылонафт, кремнийорганические ГКЖ-10, ГКЖ-11,ГКЖ-94 и др.) и воздухововлекающие или микрогазовыделяющие (СНВ-смола, нейтрализованная щелочью, воздухововлекающая; ГКЖ-94-кремнийорганическая жидкость и др.) добавки, так как вовлекаемый или выделяемый ими воздух или газ позволяет достичь повышения подвижности и удобоперекачиваемости бетонной смеси без добавления вяжущих добавок; для жирных составов - эффективнее гидрофобно-пластифицирующие добавки (СДБ, сульфитно-дрожжевая бражка, кальциевая соль, лигносульфоновой кислоты с примесью редуцирующих и минеральных веществ, обычно поставляемая в жидком виде, реже в твердом и др.), пластифицирующие смеси.
Ведение ПАВ в бетонные смеси в количестве 0.01..0.5% от массы цемента позволяет повысить их подвижность при сохранении марки бетона, или снизить расход воды и повысить прочность бетона. Или снизить расход цемента до 8..10%. Дозировка ПАВ назначается в соответствии со СНиП 1В.2-69 "вяжущие материалы неорганические и добавки для бетонов и растворов" с обязательной проверкой в строительной лаборатории.
При перекачивании бетона в жаркую погоду применяется добавки - замедлители схватывания (гипс, слабый раствор серной кислоты, ГКЖ и др.).
При выборе добавок-замедлителей схватывания предпочтение отдавайте добавкам, уменьшающим водопотребность и расход вяжущих добавок при одновременном повышении их пластичности.
При приготовлении бетонной смеси обеспечьте точность дозировки материалов в соответствии с заданным составом бетона, постоянство ее подвижности и гранулометрического состава заполнителей.
Продолжительность перемешивания должна быть достаточной для получения однородной структуры бетонной смеси.