Расчет прочности цементной смеси

Прочностная характеристика строительного раствора

Прочность растворов, уложенных а основание, не отсасывающее воду, зависит от тех же двух основных факторов, что и прочность бетонов Цементный раствор для кладки

Прочность зависит

  1. от активности примененного вяжущего вещества;
  2. от величины цементноводното отношения (для цементных растворов) или вяжущеводного (для смешанных и других растворов) отношения, т. е. весового соотношения вяжущего и воды, израсходованных на изготовление раствора.

Например, прочность (R28) пластичных растворов, изготовленных на портландцементе разных марок и твердевших 28 дней на плотном основании, не способном отсасывать воду, можно приближенно оценить по следующей формуле:
R28=0,4Дц.пл(Ц/В-0,3),
где: Rц пл — активность цемента (определяемая испытаниями образцов из пластичных растворов), а Ц/В — цементноводное отношение.
Это формула отличается от аналогичной формулы для бетонов только величиной коэффициентов, отражающих главным образом влияние крупности заполнителей. Уравнения подобного типа позволяют получить лишь приближенные результаты, так как в действительности изменение прочно­сти растворов и бетонов при изменении величины Ц/В характе­ризуется не прямой б—б, а сравнительно сложной кривой аа.
Средняя часть этой кривой в определенных пределах, имеющих практическое значение, может быть заменена прямой (секущей или касательной).
Растворы на одних и тех же вяжущем и песке требуют для получения одинаковой подвижности приблизительно одного и того же количества воды В, сравнительно мало меняющегося при изменении соотношения между вяжущим и песком. Поэтому для таких случаев можно принять приближенную зависимость прочности раствора не от Ц/В, а от расхода цемента Ц: R28 = Aо • Rц (Ц — Цо)

где: Ао — коэффициент, характеризующий  качество материалов (вяжущего и песка),  зависящий от метода испытания активности цемента, от условии укладки раствора (на порщггое или плотное основание) и от условий твердения (срока, температуры и влажности);

Цо — расход вяжущего, при котором прочность раствора практически близка к нулю вследствие недостаточно равномерного распределения небольшого количества цемента в растворе.

Особенности твердения раствора на пористом основании

Растворы, уложенные на пористое основание, всасывающее воду (например, на сухой кирпич), сравнительно быстро теряют часть воды. Вследствие этого пористость раствора уменьшается, а прочность его возрастает до тех пор, пока не произойдет чрезмерного обезвоживания раствора. Если основание отсасывает умеренное количество воды, то частицы раствора сближаются, а плотность и, следовательно, прочность его и морозостойкость заметно увеличиваются. В общем воздействие пористого основания на подвижный раствор напоминает эффект вакуумирования подвижной смеси. Этот эффект уплотнения проявляется тем сильнее, чем меньше содержится в растворе дисперсных частиц и чем больше в растворе воды.

Прочность растворов, с невысоким содержанием цемента

при твердении на пористом основании повышается в 2—3 раза (а иногда и более) по сравнению с растворами того же состава, но твердевшими на плотном основании. Прочность же растворов, содержащих много цемента, повышается при твердении на пористом основании значительно меньше (обычно в 1,2—1,5 раза)

 

прочностные характеристики бетонных растворов
Чтобы приблизиться к действительным условиям работы растворов в кладке, их марки определяют на образцах малых размеров (обычно 7X7X7 см но лУчше 3X3X3 см).
Образцы изготовляют из растворов с подвижностью, требуемой условиями укладки, и помещают их в формы с пористым основанием, способным отсасывать из растворов воду.
Эти формы не имеют дна и устанавливаются на кирпич, водопоглощение которого должно находиться в пределах 10—15%, а влажность не превышать 2%. На кирпич кладут лист непроклееиной бумаги, а затем ставят форму, которую заполняют раствором (с небольшим избытком) и уплотняют штыкованием.

Когда кирпич отсасывает воду, то объем раствора заметно уменьшается. После того как объем перестанет уменьшаться, избыток раствора срезают ножом. Образцы освобождают от форм через сутки и хранят их до момента испытания; (обычно до 28 дней) в условиях, соответствующих условиям эксплуатации (надземная или подземная кладка).
Обычный кирпич отсасывает воду из свежеуложенного раствора весьма интенсивно и тем больше, чем больше воды было в растворе и чем меньше в нем было дисперсных частиц. В результате в растворах одного и того же состава, приготовленных с различным количеством воды, остается примерно одинаковое количество воды. В этом случае вяжущеводное отношение перестает быть решающим фактором прочности растворов, и его можно заменить в расчете величиной расхода вяжущего.

Поэтому прочность растворов, твердеющих на пористом основании

практически можно считать зависящей от:

 

  1. активности вяжущего вещества;
  2. расхода его на единицу объема раствора;
  3. качества песка, т. е. от крупности его, величин  пустотности и поверхности, а также от содержания глинистых и других
    примесей.

Ориентировочно зависимость прочности смешанных (например, цементно-известковых) растворов от расхода цементов можно выразить формулой:
R =K• Rц (Ц-0,05)+4, где: Ц — расход цемента в тоннах на 1 м3 песка;
— активность цемента;

К — коэффициент, зависящий от метода определения активности цемента,   от качества песка и добавки, а также от тщательности смешивания раствора. Постоянный член (+4) определяет примерную марку смешанных растворов, содержащих столь мало цемента (50 кг па 1 м3 песка), что он при обычном сроке смешивания в применяемых ныне растворомешалках не может быть равномерно распределен во всей смеси. Прочность таких растворов зависит главным образом от наличия в них достаточного количества извести. Для растворов, содержащих менее 50 кг или более 550 кг цемента, приведенная выше формула неприменима.