У чому полягає правило водоцементного відношення і його значення при проектуванні складів бетону?

vodocementnoye-otnosheniyeВідомо багато факторів, що впливають на міцність бетону, але головними з них є активність цементу і водоцементне відношення. Під водоцементним відношенням розуміють відношення маси води до маси цементу у бетонній суміші.

Залежність міцності бетону при стиску Rб від активності цементу Rц і водоцементного відношення В/Ц можна представити формулою:

vodocementnoye-otnosheniye-4(1)

де А – коефіцієнт, що залежить від прийнятих вихідних матеріалів. 

Ця залежність виражає основний закон міцності бетону – правило (закон) водоцементного відношення, суть якого полягає в тому, що при постійних матеріалах, технології виготовлення й умовах твердіння міцність бетону залежить тільки від водоцементного відношення. Правило В/Ц було вперше сформульоване американським інженером Д. Абрамсом.

Крива залежності міцності бетону Rб від В/Ц (рис. 1) розділяється на дві ділянки. Права ділянка виражається правилом В/Ц, фізична суть якого полягає в зв'язку міцності бетону з пористістю цементного каменю, що зростає зі збільшенням частки хімічно незв'язаної води (тобто зі зростанням В/Ц). Ліва ділянка кривої характерна для складів із гранично низькими значеннями В/Ц, коли не досягається достатнє ущільнення.

vodocementnoye-otnosheniye-2

Рис. 1. Залежність міцності бетону від В/Ц: 1:ni – відношення маси цементу до маси заповнювача

Для розрахунків широко застосовується формула,

vodocementnoye-otnosheniye-5

яка припускає, що у визначених інтервалах міцність бетону зв'язана з цементноводним відношенням прямолінійною залежністю.

Існує ряд інших розрахункових залежностей, що виражають правило В/Ц.

Правило водоцементного відношення справедливе при інших рівних умовах, у протилежному випадку можливі відмінності, що пояснюються зміною структури бетону. Міцність бетону для жорстких сумішей при незмінному В/Ц росте зі збільшенням жорсткості, що обумовлено зменшенням товщини шару цементного каменю між зернами заповнювачів.

На міцність бетону і швидкість росту її в часі впливають неорганічні (мінеральні) і органічні добавки. Вплив добавок на міцність бетону залежить від їх концентрації, активності, повітровтягуючої дії, хіміко-мінералогічного складу цементу, водоцементного відношення й ін. Ознайомитися детальніше з пластифікатор для бетону, комплексна добавка для бетону TITAN 712.

Вплив на міцність бетону повітровтягуючих і активних мінеральних добавок може бути встановлений за формулою:

vodocementnoye-otnosheniye-3(2)

де Vп – об'єм втягнутого повітря, л/м3; Д – витрата активної мінеральної добавки, кг/м3; Кц.е– коефіцієнт "цементуючої ефективності" чи "цементний еквівалент" 1 кг добавки.